Диссертация

Куриленко Константин Александрович

Кандидат наук

Статус диссертации

  
Диплом Кандидат наук
  
Решение о выдаче диплома
  
Положительное заключение АК
  
На рассмотрении в АК
24.05.2024 
Положительная защита
15.04.2024 
Объявление опубликовано
22.03.2024 
Принят к защите
21.03.2024 
Заключение комиссии
21.03.2024 
Документы приняты
ФИО соискателя
Куриленко Константин Александрович
Степень на присвоение
Кандидат наук
Дата и время защиты
24.05.2024 15:00
Место проведения защиты
119991, Москва, Ленинские горы, дом 1, строение 3, ГСП-1, МГУ, химический факультет, ауд. 446
Научный руководитель
Шляхтин Олег Александрович
Доктор наук
Оппоненты
Скундин Александр Мордухаевич
Доктор наук Профессор
Пуха Владимир Егорович
Доктор наук Старший научный сотрудник
Шариков Феликс Юрьевич
Доктор наук
Место выполнения работы
Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, Химический факультет, Кафедра неорганической химии
Специальность
1.4.15. Химия твердого тела
химические науки
Диссертационный совет
Телефон совета
+7 495 939-46-09

Целью данной работы являлся поиск методов повышения электрохимической емкости и токонесущей способности композитных катодных материалов на основе Li[Li,Ni,Mn,Co]O2. Для достижения данной цели необходимо было решить следующие задачи: 1. Изучить взаимодействие Li[Li,Ni,Mn,Co]O2 с углеродом и продуктами пиролиза органических прекурсоров для последующей разработки неразрушающих методов нанесения углеродных покрытий и провести сравнительный анализ влияния различных органических прекурсоров и условий их карбонизации на характеристики получаемого аморфного углеродного материала. 2. Осуществить поиск добавок, обладающих высокой химической инертностью по отношению к Li[Li,Ni,Mn,Co]O2, выявить возможные механизмы влияния таких добавок на свойства катодного материала и разработать оптимальные методы их введения, обеспечивающие максимальное положительное воздействие добавок на электрохимические свойства композита. 3. Синтезировать композитные катодные материалы на основе Li[Li,Ni,Mn,Co]O2, содержащие одновременно инертную добавку и углерод; исследовать влияние двухкомпонентных покрытий «инертная добавка + углерод» на кинетику (де)интеркаляции ионов Li+ в структуру Li[Li,Ni,Mn,Co]O2 и определяемые ей электрохимические свойства. Научная новизна может быть сформулирована в виде следующих положений, выносимых на защиту: 1. При исследовании процессов фазообразования Li[Li,Ni,Mn]O2 показано, что наличие стадии предварительного изотермического отжига при 500°С сопровождается уменьшением размера частиц и увеличением катионного разупорядочения. 2. Обнаружено и исследовано не описанное в литературе интенсивное взаимодействие Li[Li,Ni,Mn,Co]O2 с углеродом и промежуточными продуктами пиролиза органических соединений при температурах свыше 350°C. Показано, что первой стадией взаимодействия является катионное разупорядочение Li[Li,Ni,Mn,Co]O2. Интенсивность взаимодействия снижается при использовании органических прекурсоров с высокими температурами плавления (T > 200°C), не содержащих кислорода. 3. Синтезированы композиты Li[Li0.13Ni0.20Mn0.47Co0.20]O2 – CeO2, для которых обнаружено каталитическое воздействие наночастиц CeO2, находящихся в контакте с кристаллитами катодного материала, на процессы обратимого окисления ионов O2- в подрешетке [MO6] при потенциалах циклирования Li[Li,Ni,Mn,Co]O2 выше 4.4 В. Введение диоксида церия и его производных на начальных стадиях синтеза способствует также уменьшению размера кристаллитов Li[Li,Ni,Mn,Co]O2. Данные воздействия позволяют увеличить электрохимическую емкость композитов до значений свыше 220 мА•ч/г. 4. Впервые получены и охарактеризованы композитные катодные материалы на основе Li[Li0.13Ni0.20Mn0.47Co0.20]O2 с двухкомпонентным покрытием «CeO2 – углерод» с электрохимической емкостью более 230 мАч/г. Наличие пленки, содержащей sp2 - гибридный углерод, на поверхности Li[Li,Ni,Mn,Co]O2 уменьшает поляризацию на границе активной фазы с электролитом при циклировании.