Підлужна А. Ю. Літієва інтеркаляція хімічно модифікованих та дефектних низькорозмірних матеріалів.

Представлено результати системних досліджень процесів літієвої інтеркаляції в катодні хімічно модифіковані та дефектні низько розмірні матеріали для літієвих джерел живлення. Експериментально встановлено, що перехід до нанорозмірності частинок матриці-господаря значно змінює характеристики перебігу процесу їх інтеркаляції літієм. Характер цих змін залежить від виду матриці. Так, для бісмут селеніду, питома ємність та зміна енергії Гіббса реакції літієвої інтеркаляції зростає для всіх значень ступеня гостьового навантаження майже вдвічі, а коефіцієнт дифузії літію на 4 порядки. Для перехід до нанорозмірності призводить до дискретизації енергетичного спектру та збільшення питомої ємності до 1800 мАгод/г для середнього розміру частинок силіцій діоксиду 9 нм. Для титан діоксиду з наявними домішками зменшення розміру частинок до 100 нм зумовлює збільшення питомої ємності від 300 до 2300 мАгод/г при розряді до 1,5 В та збільшення коефіцієнту дифузії літію вдвічі. Цільове легування наночастинок призводить до зміни їх фазового складу та розміру і, як наслідок, до зміни питомої ємності катодних матеріалів літієвих джерел живлення. Ефект зміни залежить від природи легуючої добавки та її вмісту. Так, легування титан діоксиду ферумом у кількості 2 та 5 % (мас.) дозволяє збільшити питому ємність на 100 мАгод/г. Легування тальку призводить до зміни термодинамічних та кінетичних параметрів процесу інтеркаляції літію за рахунок модифікації структурних і електронних властивостей матриці-господаря. Внесок трансформації домішкового енергетичного спектру переважає і може не корелювати зі ступенем структурних змін. Ефективним способом керування енергетичними і кінетичними параметрами інтеркаляції літію в неметалеві фази є лазерне опромінення з енергіями фотонів, меншими від ширини забороненої зони цих матеріалів. Встановлено, що ефект від лазерного опромінення залежить від розміру частинок опромінюваного матеріалу.