Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

На рис. 6 представлены SEM-изображения образцов: L i o ^ N i u ^ (рис. 6а), Li°, 98 Nii,° 2 O 2 (рис. 66). По данным SEM виден разброс частиц по размерам, частицы образуют агломераты. Размер агломератов варьируется в пределах 0,5-50 (Li°j 9 Nii, 2 iQ 2 ) и 0,2-8 мкм (Lio, 9 sNii,o 2 O 2 ). Видно, что с приближением к стехиометрии размер частиц (агломератов) уменьшается). Рассчитанный размер частиц по формуле Дебая — Шеррера, исходя из рентгенограммы, составил 97,00 и 20,53 нм для образцов L i o ^ N i u ^ (рис. 6а) и Lio, 9 sNii,o 2 O 2 (рис. 6б). Данное расхождение возникает из-за того, что формула Дебая — Шеррера даёт размер первичных кристаллитов, то есть размер блоков, из которых состоит кристалл. Электронная и ионная проводимость никелата лития (Lh-xNu+ j^) Сведения об электронной и ионной проводимости полученных образцов никелата лития Lio,98Nii,o2O2 и Lio, 79 Nii, 2 iO 2 приведены в табл. 2. Проводимость изучалась при комнатной температуре. Сравнивая приведённые в табл. 2 значения, видим, что собственная удельная ионная проводимость Oct Lio, 98 Nii,o 2 O 2 в 2,5 раза выше, чем Lio, 79 Nii, 2 iO 2 . По всей видимости, это связано с большим числом носителей заряда (Lio ,98 vs Lio, 79 ), что согласуется с работой [7] и более развитой площадью удельной поверхности. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 212-220. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 212-220. Таблица 2 Параметры эквивалентной схемы замещения, полученные моделированием спектров импеданса некоторых составов образцов Lii_xNii+xO 2 Состав О м Rct, Ом Cct, Ф Wct, Ом/о У 2 Cdi, Ф ndl Os, См-м 4 7 ^ % e Š С Lio,98Nii,02O2 3i,02 257,43 4 ,6 1710 i0 0,995 •Ю 6 3,429-1°-6 0,6908 0,406 0,049 Lio,79Nii,2iO2 22,896 644,8 5,032-i0-i° i,355 •i ° 6 2 ,5 i 3 i ° -6 0,7339 0,55 0,0i97 Заключение Предложен новый комбинированный подход получения никелата лития, который предполагает совмещение золь-гель и твердофазного синтеза. Данный подход не требует использования дорогостоящих окислителей, он малозатратен. Разработанная технологическая схема позволяет отказаться от дорогих прекурсоров и использовать менее энергетически затратные условия синтеза. Благодаря такому методу удалось получить наноразмерные порошки Lii_xNii+xO 2 . Определены оптимальные параметры синтеза, обеспечивающие получение образцов, близких к стехиометрическому составу (соотношение Li:Ni = 10:1, время обработки суспензии — 1 ч, время термообработки — 1 ч, температура термообработки — 700 °С). Установлено что, термическая обработка при 700 °С в течение 1 ч обеспечивает формирование наноразмерных соединений с развитой удельной поверхностью, при этом уменьшение времени выдержки не способствует формированию более мелких наноразмерных частиц и более «насыщенной» катионами лития фазы. Кроме того, в работе импеданс-спектроскопии исследованы электрохимические свойства методом некоторых составов, близких к стехиометрическим, но синтезированных при различных условиях. Определены электрохимические характеристики катодных материалов. Установлено, что образец с близким к стехиометрическому составу (Lio, 9 sNii,o 2 O 2 ) обладает большей собственной удельной ионной проводимостью Oct, что, вероятно, обусловлено большим числом носителей заряда и более развитой удельной поверхностью. Экспериментально определённые электрохимические характеристики образца, близкого к стехиометрическому составу сопоставимы, с электрохимическими свойствами никелатов лития стехиометрического состава, полученных другими способами [7]. © Кесарев К. А., Корнейков Р. И., Ефремов В. В., Щербина О. Б., 2024 2 i8