TY - CONF

T1 - Композитные материалы на основе оксида ванадия и их электрохимические свойства как катодов цинк-ионных аккумуляторов

AU - Толстопятова, Елена Геннадьевна

AU - Кондратьев, Вениамин Владимирович

AU - Елисеева, Светлана Николаевна

AU - Волков, Алексей Игоревич

AU - Каменский, Михаил Александрович

AU - Волков, Филипп Сергеевич

AU - Ефремова, Александра Олеговна

PY - 2022/10

Y1 - 2022/10

N2 - Электрохимические свойства ряда электродных материалов на основе оксидов ванадия и композитных материалов c проводящим полимером поли-3,4-этилендиокситиофеном (PEDOT) исследовались в составе макетов цинк-ионных аккумуляторов (CR2032) в 3М ZnSO 4 с цинковым анодом. Использовали методы циклической вольтамперометрии и гальваностатического заряда-разряда. Показано, что среди синтезированных соединений наилучшие результаты по удельной емкости были получены для композитных электродов V2O5/PEDOT. Наблюдалось отсутствие длительных процессов активации, типичных для немодифицированного V2O5, увеличение начальной емкости и стабильности катодов на их основе при заряд-разрядном циклировании. Использование немодифицированныхоксидов ванадия приводило к длительной активации, а затем в процессах превалировало снижение удельной емкости электродов, что связано с постепенным растворением оксида ванадия.Наличие полимерного покрытия заметно тормозит растворение катодного материала в водном электролите. Полученные значения удельных емкостей для V 2O5/PEDOT составляли 380 мАч/г при токе 0.3 A/г, наблюдались улучшенные характеристики при высоких скоростях заряда-разряда (274 мАч/г и 102 мАч/г при 5 и 20 A/г, соответственно), и улучшение стабильности при длительном циклировании (падение емкости 7% за 200 циклов при 5 A/г). Таким образом, оптимизация материала катода и улучшение ёмкостных характеристик могут быть достигнуты с помощью создания композитных материалов на основе оксида ванадия и проводящего полимера (в частности, поли-3,4-этилендиокситиофена). В этом случае достигается не только улучшенная электронная проводимость, обеспечивающая более быстрый перенос электрона в материале в ходе редокс-процесса, но и увеличение межслоевого расстояния в оксиде ванадия за счет введения PEDOT между слоями.Проведено сравнение растворимости ряда материалов на основе оксидов ванадия, в том числе прединтеркалированных ионами металлов (натрия и кобальта) оксидов NaVO и CoVO в растворах сульфата цинка, используемых в качестве электролита. С использованием контроля растворимости оксида ванадия методом УФ- видимой спектроскопии показано, что растворимость заметно падает в случае модифицированных полимером и прединтеркалированных оксидов ванадия.

AB - Электрохимические свойства ряда электродных материалов на основе оксидов ванадия и композитных материалов c проводящим полимером поли-3,4-этилендиокситиофеном (PEDOT) исследовались в составе макетов цинк-ионных аккумуляторов (CR2032) в 3М ZnSO 4 с цинковым анодом. Использовали методы циклической вольтамперометрии и гальваностатического заряда-разряда. Показано, что среди синтезированных соединений наилучшие результаты по удельной емкости были получены для композитных электродов V2O5/PEDOT. Наблюдалось отсутствие длительных процессов активации, типичных для немодифицированного V2O5, увеличение начальной емкости и стабильности катодов на их основе при заряд-разрядном циклировании. Использование немодифицированныхоксидов ванадия приводило к длительной активации, а затем в процессах превалировало снижение удельной емкости электродов, что связано с постепенным растворением оксида ванадия.Наличие полимерного покрытия заметно тормозит растворение катодного материала в водном электролите. Полученные значения удельных емкостей для V 2O5/PEDOT составляли 380 мАч/г при токе 0.3 A/г, наблюдались улучшенные характеристики при высоких скоростях заряда-разряда (274 мАч/г и 102 мАч/г при 5 и 20 A/г, соответственно), и улучшение стабильности при длительном циклировании (падение емкости 7% за 200 циклов при 5 A/г). Таким образом, оптимизация материала катода и улучшение ёмкостных характеристик могут быть достигнуты с помощью создания композитных материалов на основе оксида ванадия и проводящего полимера (в частности, поли-3,4-этилендиокситиофена). В этом случае достигается не только улучшенная электронная проводимость, обеспечивающая более быстрый перенос электрона в материале в ходе редокс-процесса, но и увеличение межслоевого расстояния в оксиде ванадия за счет введения PEDOT между слоями.Проведено сравнение растворимости ряда материалов на основе оксидов ванадия, в том числе прединтеркалированных ионами металлов (натрия и кобальта) оксидов NaVO и CoVO в растворах сульфата цинка, используемых в качестве электролита. С использованием контроля растворимости оксида ванадия методом УФ- видимой спектроскопии показано, что растворимость заметно падает в случае модифицированных полимером и прединтеркалированных оксидов ванадия.

M3 - тезисы

SP - 344

EP - 345

T2 - Всероссийская конференция "Химия твердого тела и функциональные материалы-2022" и ХIV Симпозиум «Термодинамика и материаловедение"

Y2 - 10 October 2022 through 13 October 2022

ER -