Потапенко Г. В. Шпінелі складу Li[LiхMn2-х]O4 та LiNi0.5Mn1.5O4, отримані з цитратних прекурсорів, як електродні матеріали для літій-йонних акумуляторів високої потужності

Дисертацію присвячено розробленню методів одержання нанорозмірних літій-манганових шпінелей складу Li[LiхMn2-х]O4 та LiNi0.5Mn1.5O4, придатних для вико-ристання в якості електродних матеріалів у ЛІА високої потужності, виходячи з цитратних прекурсорів, а також виявленню впливу морфології шпінелей (розміру кристалів і кристалітів, їх досконалості та агрегації) на їх ємність та здатність роз-ряджатись великими струмами. Шляхом піролізу й відпалу цитратних прекурсорів отримані шпінелі Li[LiхMn2-х]O4 та LiNi0.5Mn1.5O4; встановлені схеми розкладу прекурсорів, охарак-теризовано морфологію матеріалів. Шпінелі складу Li[LiхMn2-х]O4 володіють мак-симальною питомою ємністю 117 мАг·г-1. Найвищу потужність демонструє LiMn2O4: макетні ЛІА Li||LiMn2O4 здатні розряджатися струмом 6660 мА·г-1 (45С). Шпінелі складу LiNi0.5Mn1.5O4 володіють питомою ємністю 103 мАг·г-1. Макетні ЛІА Li||LiNi0.5Mn1.5O4 здатні розряджатися струмом 5870 мА·г-1 (40С). Матеріали, отримані з цитратних прекурсорів, за схоронністю заряду під навантаженням пере-вершують комерційні зразки, запропоновані для ЛІА високої потужності. Запропоновано метод регулювання розміру частинок літій-манганових шпіне-лей, який полягає у запобіганні окиснення мангану на стадії піролізу прекурсору за рахунок використання інертної атмосфери. Цей метод забезпечує зменшення роз-міру частинок вдвічі у порівнянні з методом піролізу і відпалу на повітрі, і дозво-ляє у значній мірі збільшити здатність матеріалу розряджатися великими струмами. Зроблено висновок про те, що зниження питомої ємності катодних матеріалів у порівнянні з теоретичними значеннями обумовлене агрегацією частинок, а здат-ність витримувати навантаження за великих струмів викликана не тільки розміром частинок, але й досконалістю кристалів.