Залежність електрохімічних властивостей композиційних матеріалів для електродів хімічних джерел струму від ступеня дисперсності графіту

Abstract

Мета. Робота присвячується дослідженню впливу дисперсності часточок графіту на електрохімічні властивості композиційних матеріалів для електродів хімічних джерел струму. Методика. Ступінь дисперсності оцінювали за допомогою оптичних методів аналізу та розділенням на фракції з використанням сит з різною фракційною складовою. Електропровідність визначали за допомогою чотирьохелектродної комірки. Вивчалися електрохімічні характеристики електродів методом гальваностатичного циклювання за допомогою стенда Arbin Instruments MSTAT 32 у напівелементах типу 2016 проти літієвого електрода. Результати. Серед досліджуваних графітів Заваллєвського родовища найкращою електропровідністю володіє графіт марки ЕУЗ-М (фракція 40÷45 мкм). Проведені електрохімічні дослідження характеризують його стабільну роботу. За ємнісними характеристиками він наближається до промислових аналогів, навіть при наявності у ньому деякої кількості домішок. Наукова новизна. Показано перспективність використання фракції графіту 40÷45 мкм марки ЕУЗ-М для створення композиційних матеріалів для електродів хімічних джерел струму. Практична значимість. Можливість використання вітчизняних графітів у виробництві і оптимізації технології виготовлення хімічних джерел струму.

Цель. Работа посвящается исследованию влияния дисперсности частиц графита на электрохимические свойства композиционных материалов для электродов химических источников тока. Методика. Дисперсность оценивали с помощью оптических методов анализа и разделением на фракции с помощью сит с различной фракционной составляющей. Электропроводность определяли с помощью четырехэлектродной ячейки. Изучались электрохимические характеристики электродов методом гальваностатического циклирования с помощью стенда Arbin Instruments MSTAT 32 в полуэлементах 2016 против литиевого электрода. Результаты. В работе среди исследуемых графитов Завальевского месторождения лучшей электропроводностью обладает графит марки ЕУЗ-М (фракция 40 ÷ 45 мкм). Электрохимические исследования графита ЕУЗ-М характеризует его стабильную работу. По емкостным характеристикам он приближается к промышленным аналогам, даже при наличии в нем некоторого количества примесей. Научная новизна. Показана перспективность использования фракции 40 ÷ 45 мкм графита марки ЕУЗ-М для создания композиционных материалов для электродов химических источников тока. Практическая значимость. Возможность использования отечественных графитов в производстве и оптимизации технологии изготовления химических источников тока.

Purpose. The work devoted to research the influence of dispersion of the graphite particles on the electrochemical properties of the composite materials for electrodes chemical sources. Methodology. Dispersion was assessed by optical analytical methods and separation using sieves with different fractional components. The electrical conductivity was determined using a four-electrode cell. The electrochemical characteristics of the electrodes were studied by the galvanostatic cycling method using the Arbin Instruments MSTAT 32 test stand in semiconductors 2016 against a lithium electrode. Findings. The graphite of the EUZ-M (fraction 40 ÷ 45 μm) has the best electrical conductivity among the graphites of the Zavalovskoye field. Electrochemical research of graphite EUZ-M characterizes its stable operation. Capacity characteristics approach industrial counterparts, even with a certain amount of impurities. Originality. The perspectivity of use fractions 40 ÷ 45 micron graphite EUZ-M to create a composite electrodes for electrochemical power sources. Practical value. Ability to use graphite in the production and optimization production technology for electrodes of chemical power sources.