Анодні системи гнучких тонкоплівкових літій-іонних акумуляторів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorРодіонов, В. Є.
dc.contributor.authorСорока, Сергій Олександрович
dc.contributor.authorРодіонов, Є. В.
dc.date.accessioned2021-04-23T11:40:18Z
dc.date.available2021-04-23T11:40:18Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenThe task of the research was to improve the performance of lithium-ion batteries, namely, increase the specific energy and specific power, increase the number of charge-discharge cycles, improve production technology, expand the temperature operating range and reduce the cost of energy production. Analysis of existing technologies for the production of lithium-ion batteries has made it possible to take into account the shortcomings and technological limitations, which inspired the emergence of a new approach to the creation of electrode systems on other physical principles. The paper considers the improvement of the technology of obtaining anode systems for lithium-ion batteries using a graphite film with the application of a silicon film. The obtained result, using the proposed technique, shows an increase in the ionic conductivity of the electrodes, which occurs mainly due to a decrease in the resistance of the grain boundaries. This is due to several reasons, namely the decrease in the concentration of dielectric impurities in the surface layer. We also studied the anode system of the electrode of a lithium-ion battery obtained by vacuum spraying on a flexible thin organic film (usually polystyrene), with a thin film copper electrode applied to it, on which a layer of graphite and silicon was applied by high-frequency magnetron deposition. requirements. The proposed method is to obtain a thin film nanoscale electrode material for lithium-ion batteries based on films formed from clusters of graphite and silicon, which are obtained in two stages of magnetron sputtering of graphite and silicon target in plasma, using argon and oxygen. The use of a magnetron sputtering device and targets made of graphite and silicon allows you to control the structure of the layers of carbon and silicon. The developed technology of magnetron sputtering provides control and repeatability of the layer thickness.uk
dc.description.abstractruЗадачей выполнения исследовательской работы было улучшение эксплуатационных характеристик литий-ионных аккумуляторов, а именно, увеличение показателей удельных энергии и мощности, увеличение количества циклов заряда-разряда, улучшение технологичности производства, расширения температурного эксплуатационного диапазона и уменьшения себестоимости производства источников энергии. Анализ существующих технологий производства литий-ионных аккумуляторов дал возможность учесть недостатки и технологические ограничения, что вдохновило на возникновение нового подхода к созданию электродных систем на других физических принципах. В работе рассмотрены совершенствования технологии получения анодных систем для литий-ионных аккумуляторов с использованием пленки графита с нанесением на нее пленки кремния. Полученный результат, при использовании предложенной методики, показывает увеличение ионной проводимости электродов, происходит в основном за счет уменьшения сопротивления границ зерен. Это обусловлено несколькими причинами, а именно уменьшением концентрации диэлектрических примесей в поверхностном слое. Также в работе исследовалась анодная система электрода литий-ионного аккумулятора, полученная с помощью вакуумного напыления на гибкую тонкую органическую пленку (чаще полистирол), с нанесенным на нее тонко пленочным медным электродом, на который методом высокочастотного магнетронного осаждения наносились слой/и графита и кремния, при соблюдении ряда технологических требований. Предложенный в работе метод заключается в получении тонкого пленочного наноразмерного электродного материала для литий-ионных аккумуляторов на основе сформированных из кластеров графита и кремния пленок, которые получают в две стадии магнетронного распыления графитной и кремниевой мишени/ей в плазме, с использованием аргона и добавки кислорода. Применение магнетронного распылительного устройства и мишеней из графита и кремния позволяет управлять структурой нанесения слоев углерода и кремния. Разработанная технология магнетронного напыления обеспечивает контроль и повторяемость толщины слоя.uk
dc.description.abstractukЗавданням до виконання дослідницької роботи було покращення експлуатаційних характеристик літій-іонних акумуляторів, а саме, збільшення показників питомої енергії та питомої потужності, збільшення кількості циклів заряду-розряду, покращення технологічності виробництва, розширення температурного експлуатаційного діапазону та зменшення собівартості виробництва джерел енергії. Аналіз існуючих технологій виробництва літій-іонних акумуляторів дав можливість врахувати недоліки та технологічні обмеження, що надихнуло на виникнення нового підходу до створення електродних систем на інших фізичних принципах. У роботі розглянуто вдосконалення технології отримання анодних систем для літій-іонних акумуляторів з використанням плівки графіту з нанесенням на неї плівки кремнію. Отриманий результат, при використанні запропонованої методики, показує збільшення іонної провідності електродів, що відбувається в основному внаслідок зменшення опору кордонів зерен. Це обумовлено декількома причинами, а саме зменшенням концентрації діелектричних домішок у поверхневому шарі. Також у роботі досліджувалась анодна система електрода літій-іонного акумулятора, отримана за допомогою вакуумного напилення на гнучку тонку органічну плівку (найчастіше полістирол), з нанесеним на неї тонко плівковим мідним електродом, на який методом високочастотного магнетронного осадження наносилися шар графіту і кремнію, дотримуючись ряду технологічних вимог. Запропонований у роботі метод полягає в отриманні тонкого плівкового нанорозмірного електродного матеріалу для літій-іонних акумуляторів на основі сформованих з кластерів графіту і кремнію плівок, які отримують в дві стадії магнетронного розпилення графітної та кремнієвої мішені в плазмі, з використанням аргону і добавки кисню. Застосування магнетронного розпилювального пристрою і мішеней з графіту та кремнію дозволяє управляти структурою нанесення шарів вуглецю та кремнію. Розроблена технологія магнетронного напилення забезпечує контроль і повторюваність товщини шару.uk
dc.format.pagerangeС. 22-26uk
dc.identifier.citationРодіонов, В. Є. Анодні системи гнучких тонкоплівкових літій-іонних акумуляторів / Родіонов В. Є., Сорока С. О., Родіонов Є. В. // Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць. – 2020. – Вип. 60(2). – С. 22–26. – Бібліогр.: 10 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1970.60(2).2020.221281
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/40761
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofВісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць, 2020, Вип. 60(2)uk
dc.subjectелектродuk
dc.subjectграфітuk
dc.subjectкремнійuk
dc.subjectлітій-іоннийuk
dc.subjectнаноплівкаuk
dc.subjectelectrodeuk
dc.subjectgraphiteuk
dc.subjectsiliconuk
dc.subjectlithium-ionuk
dc.subjectnanofilmuk
dc.subjectэлектродuk
dc.subjectграфитuk
dc.subjectкремнийuk
dc.subjectлитий-ионныйuk
dc.subjectнанопленкаuk
dc.subject.udc541.136; 621.355.9uk
dc.titleАнодні системи гнучких тонкоплівкових літій-іонних акумуляторівuk
dc.title.alternativeAnode systems of flexible thin film lithium-ion accumulatorsuk
dc.title.alternativeАнодные системы гибких тонкопленочных литий-ионных аккумуляторовuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPI-SPr_2020-60_p22-26.pdf
Розмір:
227.27 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник КПІ. Серія Приладобудування: збірник наукових праць, Вип. 60(2)