Нові інтеркаляційно модифіковані структури природних мінералів для високоефективного Li+-катіонного генерування електричної енергії
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.26266Ключові слова:
гібсит, халькопірит, мультиграфен, супрамолекулярна структура, інтеркаляція, енергія Гіббса, діаграма Найквіста, коефіцієнт дифузіїАнотація
Експериментально обґрунтована можливість застосування природних мінералів гібситу (Al(OH)3), халькопіриту (CuFeS2) і мультиграфену для ефективного Li+-інтеркаляційного струмоутворення. Показано, що відмінною особливістю літій-інтеркаляційного струмоутворення в досліджених структурах є та, що на нього впливає енергетична топологія поверхневих станів, яка виступає потужним „інструментом” для покращення енергетично-потужнісних спроможностей катодів літієвих джерел струму.
Посилання
- Onishchenko, D. V., Tsvetnikov, A. K., Popovich, A. A., Kuryaviy, V. G. (2007). Synthesis of new cathode materials for lithium chemical sources of a currents. Electronic scientific journal "Investigated in Russia", 118, 1232–1242.
- Pidluzhna, A. Y., Grigorchak, I. I., Nikipanchuk, M. V., Ostafiychuk, B. K., Budzulyak, I. M., Mitsov, M. M., Yablon’, L. S. (2012, May). Intercalation current generation in oxygen- and sulfur-doped talc. Russ J Electrochem. Pleiades Publishing Ltd., 48 (5), 598–602. doi:10.1134/s1023193512040118
- Grygorchak, I. I. (2002). Talc as a new host material in intercalation nanotechnologies. Reports of NAS of Ukraine, 6, 110–113.
- Solodkii, N. F., Shamrikov, A. S., Pogrebenkov, V. M. (2009). Mineral resources base of the Urals for ceramic, refractory and glass industries. Handbook. Edited by prof. Maslennikova G. N. Tomsk: Tomsk Polytechnic University, 332.
- Isupov, V. P. (1999). Intercalation compounds of aluminum hydroxide. Journal of Structural Chemistry. Springer Science + Business Media, 40 (5), 832–848. doi:10.1007/bf02903444
- Isupov, V. P., Nemudry, A. P., Kotsupalo, N. P., Samsonov, T. I. (1982). About interaction of aluminum hydroxide with aqueous solutions of lithium chloride. Conference on the Chemistry and Technology of rare, nonferrous metals and salts: Abstracts of reports. Frunze: Ilim., 336.
- Nemudry, A. P., Isupov, V. P., Kotsupalo, N. P. (1983). On the mechanism of interaction of hydrargillite with aqueous solutions of lithium chloride. VI Union Conference on the Chemistry and Technology of Rare Alkaline Elements: Abstracts of reports. Moscow Science, 9–10.
- Burba, J. L. (1983). Crystalline lithium aluminates. Patent № 4348295 (USA).
- Isupov, V. P., Chupakhina, L. E. (1994). Intercalation Method for the Production of Active Aluminium Hydroxide. Chemistry for Sustainable Development, 2 (2-3), 535–539.
- Lavrentyev, A. A., Gabrelian, B. V., Shkumat, P. N., Kulagin, B. B., Nikiforov, I. Y. (2011). The influence of magnetic ordering on the electronic energy structure of CuFeS2. Journal of Structural Chemistry. Pleiades Publishing Ltd., 52, S65–S68 doi:10.1134/s0022476611070080
- Stoller, M. D., Park, S., Zhu, Y., An, J., Ruoff, R. S. (2008). Graphene-Based Ultracapacitors. Nano Lett., 8 (10), 3498–3502. doi:10.1021/nl802558y
- Wang, Y., Shi, Z., Huang, Y., Ma, Y., Wang, C., Chen, M., Chen, Y. (2009). Supercapacitor Devices Based on Graphene Materials. The Journal of Physical Chemistry C, 113 (30), 13103–13107. doi:10.1021/jp902214f
- Hu, J., Lu, Q., Deng, B., Tang, K., Qian, Y., Li, Y., Liu, X. (1999). A hydrothermal reaction to synthesize CuFeS2 nanorods. Inorganic Chemistry Communications, 2 (12), 569–571. doi:10.1016/s1387-7003(99)00154-9
- Komatsu, K., Kuribayashi, T., Kudoh, Y., Kagi, H. (2007). Crystal structures of high-pressure phases in the alumina-water system: I. Single crystal X-ray diffraction and molecular dynamics simulation of η-Al(OH)3. Zeitschrift Für Kristallographie, 222 (1), 1–12. doi:10.1524/zkri.2007.222.1.1
- Kriens, M., Adiwidjaja, G., Guse, W., Klaska, K. H., Lathe, C., Saalfeld, H. (1996). The crystal structures of LiAl5O8 and Li2Al4O7. Neues Jahrbuch fuer Mineralogie. Monatshefte, 344–350.
- Kabanov, B. N., Chekavtsev, A. V., Petukhova, P. I., Tomashova, N. N., Kiselev, I. G. (1986). Cathodic introduction of lithium into graphite, glassy carbon and aluminum. Russian Journal of Electrochemistry, 22 (3), 415–417.
- Stoinov, Z. B., Grafov, B. M., Savova-Stoinova, B. S., Yolkin, V. V. (1991). Electrochemical Impedance. Moscow, USSR: Science, 336.
- Sementsov, Yu. I, Pjatkovskyy, M. L. (2008). Thermaly expanded graphite. Inorganic materials science. Encyclopeadic edition in two volumes, 2 (2), 410–425
- Ferrari, A. C., Basko, D. M. (2013). Raman spectroscopy as a versatile tool for studying the properties of graphene. Nature Nanotechnology, 8 (4), 235–246. doi:10.1038/nnano.2013.46
- Nemanich, R., Solin, S. (1979). First- and second-order Raman scattering from finite-size crystals of graphite. Phys. Rev. B., 12 (20), 392. [http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.20.392].
- Nemanich, R. J., Solin, S. A. (1977). Observation of an anomolously sharp feature in the 2nd order Raman spectrum of graphite. Solid State Communications. Elsevier BV, 23, 417–420. doi:10.1016/0038-1098(77)90998-x
- Vidano, R. P., Fischbach, D. B., Willis, L. J., Loehr, T. M. (1981). Observation of Raman band shifting with excitation wavelength for carbons and graphites. Solid State Communications, 39 (2), 341–344. doi:10.1016/0038-1098(81)90686-4
- Tuck, Clive D. S. (1991). Modern battery technology. New York, USA: Ellis Horwook, 579.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2014 Іван Іванович Григорчак, Роман Ярославович Швець, Тетяна Миколаївна Біщанюк, Василь Іванович Балук, Андрій Сергійович Курепа, Юрій Орестович Кулик, Юрій Іванович Семенцов, Галина Іванівна Довбешко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
