UA66710A - Material for cathodes of lithium current supplies and the method for producing the material - Google Patents

Material for cathodes of lithium current supplies and the method for producing the material Download PDF

Info

Publication number
UA66710A
UA66710A UA2003109175A UA2003109175A UA66710A UA 66710 A UA66710 A UA 66710A UA 2003109175 A UA2003109175 A UA 2003109175A UA 2003109175 A UA2003109175 A UA 2003109175A UA 66710 A UA66710 A UA 66710A
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
lithium current
vanadium oxide
cathode
current sources
water
Prior art date
Application number
UA2003109175A
Other languages
English (en)
Inventor
Svitlana Oleksandriv Biskulova
Oleg Yuliiovych Posudiievskyi
Vitalii Dmytrovych Pokhodenko
Original Assignee
L V Pysarzhevskyi Inst Of Phys
Svitlana Oleksandriv Biskulova
Oleg Yuliiovych Posudiievskyi
Vitalii Dmytrovych Pokhodenko
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by L V Pysarzhevskyi Inst Of Phys, Svitlana Oleksandriv Biskulova, Oleg Yuliiovych Posudiievskyi, Vitalii Dmytrovych Pokhodenko filed Critical L V Pysarzhevskyi Inst Of Phys
Priority to UA2003109175A priority Critical patent/UA66710A/uk
Publication of UA66710A publication Critical patent/UA66710A/uk

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1399—Processes of manufacture of electrodes based on electro-active polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1397—Processes of manufacture of electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/364—Composites as mixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

Опис винаходу
Винахід відноситься до матеріалів для катода літієвих джерел струму, який може бути використаний, 2 наприклад, для виготовлення катодів літієвих акумуляторів для електронних пристроїв різного призначення.
Відомо нанокомпозитний матеріал вна основі нанорозмірного МоОбБ та редокс-активного полімера полі(2,5-димеркапто-1,3,4-тіддиазола) (ПДМТ), якій одержують шляхом полімеризації вихідного мономера у внутрішніх галереях частинок М2ОБ5 і використовують як катодний матеріал в літієвих джерелах струму.
Хімічний синтез такого нанокомпозитного матеріала, ПДМТ/Л/25О5, проводять таким чином. Ксерогель МОБ: 70 1,8н50 одержують з водного золю МОБ, приготованого розчиненням М 2ОБ5 (Зг) у 1095 перекису водню (ЗООмл) при кімнатній температурі, який після старіння на протязі З діб висушують при температурі 100"С. До 0,17г (1,17ммоль) 2,5-димеркапто-1,3,4-тіадиазолу, розчиненого у 240мл метанолу, додають розчин 0,5г (2,34ммоль) ксерогелю М»О5 в ЗОмл води. Суміш перемішують при кімнатній температурі протягом 24 годин. Порошок
ПДМТ//2О5 коричневого кольору відфільтровують, промивають метанолом, вісушують при температурі 50"С у т вакуумі. |Мат-Суп Рагк, Кжмапд З!ип Кум, Хопд дооп Рагк, Мап би Капао, Юопд-КикК Кігп, Зеопд-би Капо, Кжапад
Мап Кіт, Зооп-Но Спапа. дошгпа! ої Рожег Зошгсев, 2002, Мої. 103, Мо2, р.273-279)|.
Нанокомпозитний матеріал ПДМТ//2О5, що виготовлено таким чином, характеризується питомою розрядною ємністю 200мА год/г, що обумовлено його хімічною структурою та умовами одержання. Однак, така величина питомої розрядної ємності є недостатньою для виготовлення високоефективних катодів для літієвих джерел струму.
Основою винаходу постала задача розробки матеріалу для катода літієвих джерел струму та спосіб його одержання, які забезпечують утворення хімічної структури, що характеризується покращеними заряд-розрядними характеристиками, шляхом введення нової компоненти в матеріал при застосуванні нових матеріалів, стадій одержання матеріалу і використанні іншої їх послідовності при приготуванні матеріалу, що забезпечує більшу величину питомої розрядної ємності. «
Задача вирішується матеріалом для катода літієвих джерел струму на основі нанорозмірного М 2О5 (розмір частинок від 10 до 15нм), у внутрішніх галереях якого розташований редокс-активний полімер полі(2,5-тієнилендисульфід) (ПТДС), при наступному співвідношенні компонентів, мас.9о: о
М2О5 79,5; че:
ПТДС решта до 100. їм
Задача також вирішується способом одержання матеріалу для катода літієвих джерел струму шляхом Ге) перемішування вихідного мономеру тіофен-2,5-дитіолу (ТДТ) у суміші ефір-метанол з 0,1-1,095 водним золем
Зо М2ОвБ, що одержують шляхом виливання розтопленого кристаличного оксиду ванадію (У) в дистильовану воду з іш подальшою витримкою протягом 7 діб, центрифугуванням і відфільтровуванням від нерозчинних частинок, при мольному співвідношенні мономер: М2О5:-2:1.
Поєднання нового порядку етапів та додаткових прийомів виготовлення матеріалу з введенням в матеріал « частинок М2О5 молекул ТДТ та утворення в результаті їх полімеризації нового редокс-активного полімеру ПТДС З 70 змінює структуру матеріалу настільки, що забезпечує значне збільшення питомої розрядної ємності. с Приклад виготовлення матеріалу для катоду літієвих джерел струму. "з Водний золь М»2О5 одержували шляхом виливання в хімічну склянку з дистильованою водою (Іл) розтопленого порошку МОБ (8г), витримували його 7 діб, після чого центрифугували і відфільтровували від нерозчинних частинок. До 52мл 0,695 водного золю М2О5 приливали розчин 13О0мг ТДТ в 50мл суміші ефіру з метанолом (411 за об'ємом) при постійному перемішуванні. Суміш витримували протягом 24 годин при кімнатній
Ф температурі. Утворений осад буро-зеленого кольору відфільтровували, промивали водою та ацетоном.
Ге) Одержаний матеріал висушували на повітрі, очищали шляхом екстракції ацетонітрилом в апараті Сокслета, після чого висушували протягом 5 годин у вакуумі при температурі 807С.
Параметри прикладу виготовлення матеріала для катода літієвих джерел струму зведено в таблицю 1. - 50 ме, Мо зразка Розмір частинок М205, НМ Склад матеріала 9 » Вимірювання питомої розрядної ємністі одержаного матеріалу ПТДС// 2О5 проводили в двоелектродній ячейці, яку збирали в сухому боксі під аргоном. Виміри проводили на потенціостаті ПИ-50-1 з програматором
ПР-8. Для виготовлення катоду, до суміші одержаного матеріалу ПТДС/Л/ 2О5, ацетиленової сажі і 60 полівініліденфторида, розчиненого в ацетоні, у співвідношенні 70:20:1Омас.бо додавали ще 1-2мл ацетону та ретельно розтирали в агатовій ступці, після чого висушували при температурі 60"С у вакуумі протягом 6 годин.
Одержану масу напресовували на сталеву сітку площею 0,09см2 під тиском 150кГ/см2 і використовували в якості катоду. В якості аноду і електроду порівняння використовували металевий літій. Вимірювання проводили в електроліті складу 1М ГЇСІО; в суміші етиленкарбонат-диетилкарбонат (50:5006.95) в гальваностатичному 65 режимі в умовах: -Д-
Область зміни потенціалу - від 4,0 до 2,0 В відносно ГЛ і";
Питома густина струму - 1БмМА/г.
В таблиці 2 наведені дані про питому розрядну ємність матеріалів для катодів літієвих джерел струму.
Таблиця 2
Тип матеріалу катода (Питома розрядна ємність, мАтод/г
Наведені в таблиці дані показують, що матеріал, який заявляється, переважає відомий матеріал для катода літієвих джерел струму на основі редокс-активного полімера і М2Об, причому значне збільшення питомої /5 розрядної ємністі є результатом використання в якості компоненти матеріалу редокс-активного полімеру ПТДС.

Claims (2)

Формула винаходу
1. Матеріал для катода літієвих джерел струму на основі нанорозмірного М 205 (розмір частинок від 10 до 15 нм), який відрізняється тим, що додатково містить новий редокс-активний полімер полі(2,5-тієнілендисульфід) при наступному співвідношенні компонентів, мас. 90: Мг2ОБ 79,5; полі(2,5-тієнілендисульфід) 20,5.
«
2. Спосіб одержання матеріалу для катода літієвих джерел струму, що полягає в полімеризації мономера тіофен-2,5-дитіолу у внутрішніх галереях наночастинок М 2О5, який відрізняється тим, що вихідний мономер тіофен-2,5-дитіол розчиняють в суміші ефір-метанол (4:11 за об'ємом), який перемішують з 0,1-1,095 водним золем М2Об5, що одержують шляхом виливання розтопленого кристалічного оксиду ванадію (М) в дистильовану о воду з подальшою витримкою протягом 7 діб, центрифугуванням і відфільтровуванням від нерозчинних «- частинок, при мольному співвідношенні мономер: М2О5-2:1. у Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних «со мікросхем", 2004, М 5, 15.05.2004. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. ре)
- . и? (о) (о) -і - 70 (42) 60 б5
UA2003109175A 2003-10-10 2003-10-10 Material for cathodes of lithium current supplies and the method for producing the material UA66710A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2003109175A UA66710A (en) 2003-10-10 2003-10-10 Material for cathodes of lithium current supplies and the method for producing the material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2003109175A UA66710A (en) 2003-10-10 2003-10-10 Material for cathodes of lithium current supplies and the method for producing the material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA66710A true UA66710A (en) 2004-05-17

Family

ID=34518986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2003109175A UA66710A (en) 2003-10-10 2003-10-10 Material for cathodes of lithium current supplies and the method for producing the material

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA66710A (uk)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5455211B2 (ja) リチウムイオン電池用導電助剤組成物、その製造方法、リチウムイオン電池用電極合剤組成物、その製造方法およびリチウムイオン電池
CN103764566B (zh) 碳涂覆的硫化锂的制备方法及其应用
Wiratchan et al. Easily accessible and tunable porous organic polymer anode from azo coupling for sustainable lithium-organic batteries
JP5527882B2 (ja) 電極活物質及びそれを用いた二次電池
KR20090091217A (ko) 전기활성 결정성 나노메트릭 ＬｉＭｎＰＯ₄분말
CN103764551A (zh) 碳涂覆的硫化锂的制备方法及其应用
JP5808067B2 (ja) 二次電池
JP5099299B2 (ja) リチウム二次電池用正極材料及びその製造方法並びにリチウム二次電池
CN112028123B (zh) 一种钒酸锰材料的制备方法及其储能应用
JP2017082242A (ja) 二次電池、機能性重合物、及びその合成方法
JP5645319B2 (ja) 二次電池
Shan et al. A recrystallized organic cathode with high electrical conductivity for fast sodium-ion storage
ES2795276T3 (es) Procedimiento para la oxidación mejorada de grupos amino secundarios
CN105236378B (zh) 结晶的纳米LiFeMPO4的合成
KR101592257B1 (ko) 리튬전지용 복합 양극 활물질 및 이의 제조방법
CN115989222B (zh) 2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑（“dmtd”）锌盐衍生物
UA66710A (en) Material for cathodes of lithium current supplies and the method for producing the material
JP6843377B2 (ja) 含硫黄樹脂
JPH05314979A (ja) 可逆性電極
JPS63501960A (ja) いおう含有電子伝導窒素ポリマ−、その製造方法および該ポリマ−を使用した電気化学発電機
WO2002042350A1 (en) Redox-active polymer and electrode comprising the same
JP5164236B2 (ja) イソチオシアナート誘導体、レドックス活性重合物、電極材料、リチウム電池
JP3497318B2 (ja) 電極材料及び二次電池
JP4553619B2 (ja) 電気化学素子用電極の製造方法
CN1259738C (zh) 锌镍电池负极活性物质的制备方法