Гасюк І. М. Синтез та фізико-хімічні властивості катодних матеріалів літієвих джерел струму на основі складних залізовмісних оксидів.

У дисертаційній роботі здійснене комплексне дослідження фізико-хімічних характеристик катодних матеріалів літієвих джерел струму на основі складних залізовмісних оксидів. Вперше реалізовано системи експериментальних джерел струму з катодами на основі залізовмісних шпінелей, модифікованих ізо- та гетеровалентними іонами.Показано, що високі інтеркаляційні Li+ параметри шпінелевмісних катодів ЛДС забезпечуються за рахунок існування у катоді просторово розділених областей із різними типами провідності (іонної та електронної), формування яких за безпечується утворенням твердоколоїдної системи із досконалих зерен шпінельної матриці, що існує в розвиненій сітці границь зерен, утворень інших фаз та мезоструктурних внутрізеренних формувань, отриманих внаслідок заміщень і синтезної термообробки. Квазірівноважними умовами синтезу забезпечується контакт областей з високим значенням іонної провідності, а отже, і електростимульована дифузія Li+ у всьому об'ємі зерна.Експериментально обґрунтовано кінетичну модель електрохімічної інтеркаляції літію у катодні системи. Встановлено, що блокування інтеркаляції літієм об'єму зерна шпінельної фази зумовлено невисокими значеннями коефіцієнта дифузії та його спадною залежністю від катод-анодної різниці потенціалів, а також пріоритетною перевагою першочергового заповнення літієм тетраедрично скоординованих гостьових позицій шпінелі і наступною фазовою трансформацією поверхневих областей інтеркалату.Доведено існування мезоскопічної структури в шпінельній фазі алюміній-заміщеного літій залізного фериту, що проявляється в наявності в межах одного зерна просторово розділених областей існування фериту, збагаченого або збідненого залізом і елементом заміщення.Вперше показано, що формування іонно- та електронно-транспортної системи можливе в єдиному запропонованому циклі керамічного синтезу матеріалу. Визначено експлуатаційні параметри лабораторних зразків ЛДС на синтезованих катодах.