НОВІТНІЙ ПІДХІД ДО ВИКОРИСТАННЯ ПЛІВОК ОКСИДУ ОЛОВА ДЛЯ ДЖЕРЕЛ ВІДНОВЛЮВАЛЬНОЇ ЕНЕРГІЇ

Autor: Rodionov, Valeriy, Soroka, Sergiy, Rodionov, Evgenii
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Вісник Київського політехнічного інституту. Серія Приладобудування; № 58(2) (2019); 53-57
Вестник Киевского политехнического института. Серия приборостроение; № 58(2) (2019); 53-57
Bulletin of Kyiv Polytechnic Institute. Series Instrument Making; № 58(2) (2019); 53-57
ISSN: 0321-2211
2663-3450
Popis: In this paper, the technologies of obtaining active elements for lithium-ion batteries based on sputtering of a film of graphite and applying a layer of tin oxide on it are considered. The result obtained, when using a SnO2 film, shows that the parameters of the irreversible capacitance can exceed the values of the return capacitance obtained simply on puregraphite (300-350 mAh / g). This shows the prospect of creating an active anode with a tin graphite oxide structure. Thedirections of optimization of technological processes of obtaining films, the importance of correct selection of thicknessratios, as well as the possibility of transition to the deposition of tin oxide on the carbon structure are highlighted in thework.In contrast to conventional technology, we have been producing anode system of electrode lithium-ion battery using vacuum sputtering on copper foil, which method of high-frequency magnetron deposition applied a layer of graphite and tin, meeting a number of technological requirements.The graphite tin oxide obtained by us has an extremely large variation of values from 380 mAh / g to 690 mAh / g. This is probably due to the raw technology of producing tin graphite by oxidation, as a result of multiphase inclusions of tin oxide. The ambiguity of the graphite structure depending on the film thickness also affects the result.From the presented results, it follows that intensive search for alternative carbon materials for the anode of lithium-ion battery is underway. Although none of the studied materials can compete with carbon at present, it is hoped that composites and nanocomposites of carbon and non-carbon materials will find application in the production of LIA in thenear future.On the basis of the obtained results the possibility of improvement of technical solutions and introduction of new technological processes in the production of lithium-ion batteries is shown, as well as possible directions of improvement of their operational characteristics are analyzed.
В работе рассмотрены технологии получения активных элементов для литий-ионных аккумуляторов на основенапыления пленки графита и нанесения на нее слоя оксида олова. Полученный результат, при использованиипленки SnO2, показывает, что параметры необратимой емкости могут превышать значения обратной емкости,получаемых просто на чистом графите (300-350 mАгод/г). Это показывает перспективность создания активногоанода со структурой графит-оксид олова. В работе освещены направления оптимизации технологических про-цессов получения пленок, важность правильного подбора соотношений толщины, а также возможности перехо-да к нанесению на углеродную структуру оксида олова.В отличие от общепринятой технологии нами осуществлялось получение анодной системы электрода литий-ионного аккумулятора с помощью вакуумного напыления на медную фольгу, на которую методом высокочас-тотного магнетронного осаждения наносились слой графита и олова, соблюдая ряд технологических требова-ний.Полученная нами зависимость на структурах графит-оксид олова имеет очень большой разброс значений от 380mАгод/г до 690 mАгод/г. Вероятно это связано с неотработанной технологией получения графита олова мето-дом окисления, так как в результате получаются многофазные включения оксида олова. Неоднозначностьструктуры графита в зависимости от толщины пленки также влияет на результат.Из представленных результатов следует, что ведется интенсивный поиск альтернативных углероду материаловдля анода литий-ионного аккумулятора. И хотя в настоящее время ни один из исследованных материалов посовокупности своих характеристик не может конкурировать с углеродом, можно надеяться, что композиты инанокомпозиты из углерода и неуглеродных материалов найдут в ближайшее время применение в производствеЛИА.На основе полученных результатов показана возможность совершенствования технических решений и внедре-ние в производство литий-ионных аккумуляторов новых технологических процессов, а также проанализирова-ны возможные направления улучшения их эксплуатационных характеристик.
В роботі розглянуто технології отримання активних елементів для літій-іонних акумуляторів на основінапилення плівки графіту і нанесення на неї шару оксиду олова. Отриманий результат, при використанні плів-ки SnO2, показує, що параметри незворотної ємності можуть перевищувати значення зворотної ємності, щоотримуються просто на чистому графіті (300-350 mАгод/гр). Це показує перспективність створення актив-ного анода зі структурою графіт-оксид олова. В роботі висвітлено напрямки оптимізації технологічних про-цесів отримання плівок, важливість правильного підбору співвідношень товщини, а також можливості пере-ходу до нанесення на вуглецеву структуру оксиду олова.На відміну від загально прийнятої технології нами здійснювалося отримання анодної системи електродалітій-іонного акумулятора (ЛІА) за допомогою вакуумного напилення на мідну фольгу, на який методом висо-кочастотного магнетронного осадження наносилися шар графіту і олова з дотриманням низки технологічнихвимог.Отримана нами на структурах графіт-оксид олова має надзвичайно великий розкид значень від380 mАгод/гр до 690 mАгод/гр. Ймовірно це пов'язано з невідпрацьованою технологією отримання графіту оло-ва методом окислення, оскільки в результаті виходять багатофазні включення оксиду олова. Неоднозначністьструктури графіту залежно від товщини плівки також впливає на результат.З представлених результатів слідує, що ведеться інтенсивний пошук альтернативних вуглецю матеріалівдля анода літій-іонного акумулятора. І хоча в даний час жоден з досліджених матеріалів за сукупністю своїххарактеристик не може конкурувати з вуглецем, можна сподіватися, що композити та нанокомпозити з вуг-лецю і невуглецевих матеріалів знайдуть найближчим часом застосування у виробництві ЛІА.На основі отриманих результатів показано можливість вдосконалення технічних рішень та впрова-дження у виробництво літій-іонних акумуляторів нових технологічних процесів, а також проаналізовано мо-жливі напрямки покращення їхніх експлуатаційних характеристик.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: