Наноструктурированный гибридный материал на основе оксидов олова и свинца: синтез и электрохимические свойства
| العنوان: | Наноструктурированный гибридный материал на основе оксидов олова и свинца: синтез и электрохимические свойства |
|---|---|
| بيانات النشر: | Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук, 2019. |
| سنة النشر: | 2019 |
| مصطلحات موضوعية: | lead oxide, литийионный аккумулятор, гибридный материал, anode, диоксид олова, hybrid, анод, tin dioxide, lithium-ion battery, electrochemical behavior, электрохимическое поведение, оксид свинца |
| الوصف: | Гибридная структура, состоящая из смешанных оксидов олова и свинца, синтезирована методом импульсного высоковольтного разряда. Материал исследован методами рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионной спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии. Установлено, что гибридный материал состоит из частиц SnO2 и PbO со средним размером ~350 нм, а также нановискеров SnPb2O4 диаметром до 100 нм и длиной несколько микрометров. Электрохимическое поведение гибридной структуры как потенциального анода литийионного аккумулятора оценено методами циклической вольтамперометрии и гальваностатического циклирования в диапазоне потенциалов 3,0–0,005 В. Обратимая емкость электрода составила 821 мА · ч/г после 5 циклов заряда/разряда при токовой нагрузке 100 мА/г. Вместе с тем дальнейшее циклирование гибридной структуры смешанных оксидов олова и свинца сопровождалось резкой деградацией емкости: уже к десятому циклу ее значение не превышало 13 % от первоначального. Наблюдаемое ухудшение производительности гибридного материала связано с его неспособностью в полной мере компенсировать внутренние напряжения, вызванные изменениями объема кристаллической решетки при литировании и делитировании. The paper describes a hybrid structure containing mixed oxides of tin and lead which has been synthesized by the method of pulsed high-voltage discharge. This material has been investigated by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray analysis and transmission electron microscopy. The hybrid material consists of SnO2 and PbO particles with an average size of ~350 nm, and SnPb2O4 nanowhiskers with a diameter up to 100 nm and several micrometers in length. The electrochemical behavior of hybrid structure as a potential anode of a lithium-ion battery have been investigated by the cyclic voltammetry and galvanostatic charge/discharge in the potential range of 3.0–0.005 V. The reversible capacity of 821 mA·h/g was realized after 5-fold charge/discharge cycling at current density of 100 mA/g. It was established that further cycling of the hybrid structure is accompanied by a dramatic capacity fade: its value did not exceed 13 % of the initial one already after 10 charge/discharge cycles. The observed degradation in performance of hybrid material results from its inability to compensate sufficiently the crystal lattice stresses causing by repeated lithiation and delithiation. №204(2) (2019) |
| اللغة: | Russian |
| DOI: | 10.25808/08697698.2019.204.2.001 |
| الوصول الحر: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=doi_________::3b44253446a58a5bb73d688f5ca48e86Test |
| رقم الانضمام: | edsair.doi...........3b44253446a58a5bb73d688f5ca48e86 |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.25808/08697698.2019.204.2.001 |
|---|