Спектри електрохімічного імпедансу системи літій—сірка—біс(трифторметан)сульфонімід літію: моделювання й аналіз температурної залежності

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПершина, Катерина Дмитрівна
dc.contributor.authorСірош, Віталій Анатолійович
dc.contributor.authorГлоба, Наталія Іванівна
dc.contributor.authorPershina, Katherina D.
dc.contributor.authorSirosh, Vitalii A.
dc.contributor.authorGloba, Nataliy I.
dc.contributor.authorПершина, Екатерина Дмитриевна
dc.contributor.authorСирош, Виталий Анатольевич
dc.contributor.authorГлоба, Наталья Ивановна
dc.date.accessioned2017-04-23T15:10:06Z
dc.date.available2017-04-23T15:10:06Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenBackground. Lithium sulfur current sources are the most promising modern power sources. But their widespread application is limited by valid methods of troubleshooting of the formation of poorly soluble film on the electrode, and on the separator surfaces. Objective. The purpose of this paper is to apply the method of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) for diagnosis of the parameters impacting on the electrochemical properties of Li—S current sources. Methods. The study and modeling of the electrochemical impedance spectra of the Li—S elements with LiTFSI in tetraethylene glycol dimethyl ether electrolyte is carried out. The calculated method of the capacitance change and analysis of the mechanisms of electrochemical processes with using of the EIS method are performed. Results. It is determined that the using of several calculated methods and models of the EIS spectra can not only diagnose the condition of the degree of discharge and temperature in the Li—S current sources, but also enables to correct the quantitative composition of the electrolyte and cathode mass. Conclusions. The paper describes the methods of calculation EIS spectra for analyzing the impact of the Li—S current sources component composition and structural characteristics on their status. The regions of the spectrum, responsible for the various processes implementation were identified in the studied electrochemical systems. This has created the possibility to establish the particular appearance of the charge effect when heated elements discharged due to an increasing of the sulfur nano-sized particles number as a result of the discharge process in the cathode space.uk
dc.description.abstractruПроблематика. Литий-серные источники тока являются наиболее перспективными современными источниками тока. Но их широкое использование ограничивается отсутствием надежных методов, которые диагностируют образование малорастворимых пленок на поверхности электрода и сепаратора. Цель исследования. Целью работы является использование метода спектроскопии электрохимического импеданса (СЕИ) для диагностики параметров, которые влияют на электрохимические свойства Li–S источников тока. Методика реализации. Проведены исследование и моделирование спектров электрохимического импеданса Li–S-элемента с LiTFSI в диметиловом эфире тетераэтиленгликоля в качестве электролита. Предложены метод расчета изменения емкости и анализ механизмов электрохимических процессов с использованием метода СЕИ. Результаты исследования. Определенно, что использование нескольких методов расчета и моделирования спектров СЕИ позволяет не только диагностировать состояние Li–S источников тока от степени разряда и температуры, но и корректировать количественный состав катодной массы и электролита. Выводы. В статье представлены методы расчетов спектров СЕИ, позволяющие анализировать влияние компонентного состава и конструкционных особенностей на состояние Li–S источников тока. Идентифицированы области спектров, которые отвечают за реализацию разных процессов в исследуемой электрохимической системе, что позволило установить особенности появления эффекта заряда при нагревании разряженных элементов за счет увеличения количества наноразмерных частиц серы в результате разрядного процесса в катодном пространстве.uk
dc.description.abstractukПроблематика. Літій-сірчані джерела струму є найбільш перспективними сучасними джерелами струму. Але їх широке використання обмежується відсутністю надійних методів, що діагностують утворення малорозчинних плівок на поверхні електрода та сепаратора. Мета дослідження. Метою роботи є використання методу спектроскопії електрохімічного імпедансу (СЕІ) для діагностики параметрів, що впливають на електрохімічні властивості Li–S джерел струму. Методика реалізації. Проведено дослідження та моделювання спектрів електрохімічного імпедансу Li–S-елемента з LiTFSI в диметиловому естері тетраетиленгліколю як електроліті. Запропоновано метод розрахунку зміни ємності й аналіз механізмів електрохімічних процесів із використанням методу СЕІ. Результати дослідження. Визначено, що використання декількох методів обчислювання та моделювання спектрів СЕІ дає змогу не тільки діагностувати стан Li–S джерел струму за ступенем розряду й температури, а й корегувати кількісний склад катодної маси та електроліту. Висновки. У статті подано методи розрахунків спектрів СЕІ, завдяки яким можливо аналізувати вплив складу компонентів та конструкційних особливостей на стан Li–S джерел струму. Ідентифіковано області спектрів, які відповідають за реалізацію різних процесів у досліджуваній електрохімічній системі, що дало змогу встановити особливості появи ефекту заряду при нагріванні розряджених елементів за рахунок збільшення кількості нанорозмірних частинок сірки в результаті розрядного процесу в катодному просторі.uk
dc.format.pagerangeС. 116-126uk
dc.identifier.citationПершина К. Д. Спектри електрохімічного імпедансу системи літій—сірка—біс(трифторметан)сульфонімід літію: моделювання й аналіз температурної залежності / К. Д. Першина, В. А. Сірош, Н. І. Глоба // Наукові вісті НТУУ «КПІ» : науково-технічний журнал. – 2016. – № 5(109). – С. 116–126. – Бібліогр.: 30 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1810-0546.2016.5.79895
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/19310
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.source.nameНаукові вісті НТУУ «КПІ» : науково-технічний журналuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectлітійuk
dc.subjectсіркаuk
dc.subjectалотропіяuk
dc.subjectелектрохімічний імпедансuk
dc.subjectсульфідиuk
dc.subjectполісульфідиuk
dc.subjectlithiumen
dc.subjectsulfuren
dc.subjectallotropyen
dc.subjectelectrochemical impedanceen
dc.subjectsulfidesen
dc.subjectpolysulfidesen
dc.subjectлитийru
dc.subjectсераru
dc.subjectаллотропияru
dc.subjectэлектрохимический импедансru
dc.subjectсульфидыru
dc.subjectполисульфидru
dc.subject.udc544.643uk
dc.titleСпектри електрохімічного імпедансу системи літій—сірка—біс(трифторметан)сульфонімід літію: моделювання й аналіз температурної залежностіuk
dc.title.alternativeElectrochemical Impedance Spectrum of a Lithium–Sulfur–Bis(Trifluoromethane)Sulfonimide Lithium Salt System: Modeling and Analysis of the Temperature Dependenceuk
dc.title.alternativeСпектры электрохимического импеданса системы литий–сера–бис(трифторметан)сульфонимид лития: моделирование и анализ температурной зависимостиuk
dc.typeArticleuk
thesis.degree.level-uk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
16_Pershyna.pdf
Розмір:
472.37 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.8 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті НТУУ «КПІ»: науково-технічний журнал, № 5(109)