Пористий вуглець на основі антрациту як електродний матеріал літієвих джерел струму

Abstract

У роботі з використанням методів гальваностатичного розряду і циклічної вольтамперометрії досліджено можливості застосування пористого вуглецевого матеріалу, отриманого із антрациту, як електроду літієвих джерел струму. Встановлено, що максимальне значення питомої ємності джерела струму 1440 мА·год/г досягається при використанні матеріалу з максимальною питомою поверхнею (990 м2/г) та загальним об’ємом пор (0,59 см3/г). Процеси, що протікають в електрохімічній системі Li | LiBF4 ( -бутиролактон) | С, пов’язані із необоротним формуванням твердотільного шару на поверхні частинок вуглецевого матеріалу та оборотним утворенням нестехіометричних фаз впровадження LixC.

В работе с использованием методов гальваностатического разряда и циклической вольтамперометрии исследованы возможности использования пористого углеродного материала, полученного из антрацита, как электрода литиевых источников тока. Установлено, что максимальное значение удельной емкости источника тока 1440 мА·ч/г достигается при использовании материала с максимальной удельной поверхностью (990 м2/г) и общим объемом пор (0,59 см3/г). Процессы, протекающие в электрохимической системе Li|LiBF4 (-бутиролактон)|С, обусловлены необратимым формированием твердотельного слоя на поверхности частиц углеродного материала и оборотным образованием нестехиометрических фаз внедрения LixC.

The possibilities of using of anthracite-derived porous carbon material as an electrode of lithium power sources are investigated in the work by the methods of galvanostatic discharge and cyclic voltammetry. It is established that the maximum value of the specific capacity of the power source of 1440 mA·h/g is achieved when using a material with a maximum surface area (990 m2/g) and a total pore volume (0.59 cm3/g). Processes occurring in the electrochemical system Li|LiBF4 (-butyrolactone)|C are related to the irreversible formation of a solid-state layer on the surface of carbon particles and the reversible formation of non-stoichiometric insertion phases LixC.