Диссертация

Целью диссертационной работы является разработка литий-проводящих мембран твердого электролита со структурой NASICON, перспективных для применения в литиевых химических источниках тока. В качестве объектов исследования в работе выступают стеклообразные и керамические образцы в системе Li2O-Al2O3-GeO2-P2O5, в том числе модифицированные путем добавления в систему Au и Y2O3, в форме керамических мембран, полученных методом кристаллизации стекла и по технологии пленочного литья. Задачи выполнялись с использованием комплекса современных методов исследования: ТГ, ДТА, дилатометрия, РЭМ, ПЭМ, РСМА, твердотельная спектроскопия ЯМР, РФЭС, спектроскопия КР, РФА, НД, МУРН, спектроскопия импеданса и другие электрохимические методы. В результате проведенных исследований показано, что введение Au и Y2O3 в систему приводит к росту ионной проводимости керамических твердых электролитов за счет оптимизации их микроструктуры. При помощи ЯМР-релаксометрии 7Li показаны причины деградации ионной проводимости в керамике при продолжительной термообработке. Разработан метод получения мембран твердого электролита толщиной 10 – 200 мкм. Предложена методика исследования окна рабочих потенциалов твердого электролита, основанная на измерении спектров РФЭС in situ в процессе поляризации графенового электрода, нанесенного на мембрану твердого электролита. Полученные мембраны твердого электролита испытаны в Li-O2 и литий-ионных электрохимических ячейках. Основные идеи и положения работы изложены в 16 работах, в том числе в 5 статьях в зарубежных научных журналах, в 3 патентах и в 8 тезисах докладов на всероссийских и международных научных конференциях.