Кайкан Л. С. Фізико-хімічні властивості та процеси літієвої інтеркаляції магній-заміщених літій-залізних шпінелей

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.24 - фізика колоїдних систем.- Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, 2008. У дисертації на основі комплексних досліджень здійснено аналіз впливу нестехіометрії, викликаної гетеровалентним заміщенням, на процеси електрохімічної інтеркаляції/деінтеркаляції йонів літію у шпінельну структуру. Встановлено, що гетеровалентне заміщення маґнієм за різних режимів спікання призводять до руйнування надвпорядкування в октапідґратці з одночасним зростанням дефектності структури. Показано, що в катодному матеріалі присутні два види провідності: електронна та йонна. Електронна провідність здійснюється на основі стрибкового механізму, зумовленого наявністю йонів двовалентного заліза, і реалізується, в основному, по об'ємах зерен в октапідгратці шпінелі. Дифузійний перенос іонів літію здійснюється по міжзеренних границях і точкових дефектах (вакансіях), кількість яких зростає помірі відхилення від стехіометрії. Отримано матеріал, який, при використанні його як катодно-активної речовини літієвих джерел струму, володіє високими значеннями питомої ємності та енергії. Встановлено зв'язок між структурними, провідними та електрохімічними характеристиками катодного матеріалу, що дає можливість цілеспрямованої модифікації структури для отримання речовини з наперед заданими властивостями.