СИНТЕЗ ТА ВЛАСТИВОСТІ ТВЕРДИХ РОЗЧИНІВ Lix+yTi2Sn3-y ТА LiyTi2Sn1-y

V. Kordan, I. Tarasiuk, O. Zelinska, V. Pavlyuk

Анотація


Методами рентгенівської дифракції порошку, скануючої електронної мікроскопії, рентгенфлуоресцентної та енергодисперсійної рентгенівської спектроскопій вивчено процеси електрохімічної інтеркаляції літію у структури інтерметалічних сполук Ti2Sn3 та Ti2Sn. Двостадійне електрохімічне включення-заміщення літію у структуру простежується для інтерметаліду з більшим вмістом стануму. Утворений твердий розчин Lix+yTi2Sn3-y характеризується здатністю до оборотних реакцій деінтеркаляції/інтеркаляції літію. Бінарний інтерметалід Ti2Sn під час інтеркаляції літію утворює твердий розчин заміщення LiyTi2Sn1-y. Це призводить до зменшення параметрів комірки досліджуваної фази та утворення проміжної фази літію зі станумом Li17Sn4. В обох випадках простежуємо значну зміну морфології поверхні зерен та аморфізацію зразків унаслідок включення літію. Розмір утворених Li-вмісних частинок становить 75–250 нм, частинки утворюють сфероподібні агрегати розміром не більше 800 нм.

 

Ключові слова: твердий розчин, електрохімічний синтез, інтеркаляція/деінтеркаляція літію, літій-іонні акумулятори.


Повний текст:

PDF

Посилання


Vincent C. A., Scrosati B. Modern batteries: an introduction to electrochemical power sources: 2nd edn. Arnold. London, 1997.

Besenhard J. O. Handbook of battery materials. Wiley–VCH, Weinheim, 1999.

Stetskiv A., Kordan V., Tarasiuk I., Zelinska O., Pavlyuk V. Structural peculiarities and electrochemical properties of R5M3 (R = La, Gd; M = Ge, Sn) doped by lithium // Chem. Met. Alloys. 2014. Vol. 7(1/2). P. 106–111. DOI: https://doi.org/10.30970/cma7.0282

Balińska A., Kordan V., Misztal R., Pavlyuk V. Electrochemical and thermal insertion of lithium and magnesium into Zr5Sn3 // J. Solid State Electrochem. 2015. Vol. 19(8). P. 2481–2490. DOI: https://doi.org/10.1007/s10008-015-2895-7

Kowalczyk G., Kordan V., Stetskiv A., Pavlyuk V. Lithiation and magnesiation of R5Sn3 (R = Y and Gd) alloys // Intermetallics. 2016. Vol. 70. P. 53–60. DOI: https://doi.org/10.1016/j.intermet.2015.12.004

Kordan V., Zelinska О., Tarasiuk I., Serkiz R., Pavlyuk V. LaSn3-based solid solutions as new electrode materials for Li-ions batteries // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2018. Iss. 59 (1). P. 115–122 (in Ukrainian). DOI: https://doi.org/10.30970/vch.5901.115

Kordan V., Zelinska O., Pavlyuk V., Oshchapovsky I., Serkiz R. Electrochemical lithiation of the Ti5M3, Ti3M and Zr3M (M = Sn, Sb) binary intermetallics // Chem. Met. Alloys. 2016. Vol. 9(1/2). P. 84–91. DOI: https://doi.org/10.30970/cma9.0327

Kordan V., Zelinska О., Pavlyuk V. Reactions of combination, decomposition and substitution during electrochemical intercalation of lithium in the structure of Tb5Sn3 and Tb5Sb3 // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2017. Iss. 58 (1). P. 108–116 (in Ukrainian).

Kordan V., Pavlyuk V., Zelinska O. Electrochemical lithiation of magnesium and tin // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2016. Iss. 57 (1). P. 148–154 (in Ukrainian).

Kordan V., Zhyshkovych O., Zelinska O., Tarasiuk I., Pavlyuk V., Serkiz R. Peculiarities of electrochemical lithiation of the binary intermetallics of the system {Ti, V}–Al // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2019. Iss. 60 (1). P. 127–139 (in Ukrainian). DOI: https://doi.org/10.30970/vch.6001.127

King G., Schwarzenbach D. Latcon. Xtal3.7 System. (Eds.: Hall S. R., Boulay du D. J., Olthof-Hazekamp R.). University of Western Australia, Perth, 2000.

Kraus W., Nolze G. Powder Cell for Windows. Berlin, 1999.

http://chem.lnu.edu.ua/mtech/mtech.htm

Okamoto H. Sn–Ti (Tin–Titanium) // J. Phase Equilib. Diff. 2010. Vol. 31(2). P. 202–203. DOI: https://doi.org/10.1007/s11669-010-9663-2

Chunlei L., Klotz U. E., Uggowitzer P. J., Löffler J. F. Thermodynamic Assessment of the Sn–Ti System // Monatsh. Chem. 2005. Vol. 136(11). P. 1921–1930. DOI: https://doi.org/10.1007/s00706-005-0392-x

Künnen B., Jeitschko W., Kotzyba G., Mosel B. D. Crystal structure and properties of the titanium stannide Ti2Sn3 // Z. Naturforsch. 2000. Vol. 55. P. 425–429. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/chin.200034006

Kordan V., Zelinska O., Tarasiuk I., Zelinskiy A., Serkiz R., Pavlyuk V. Isothermal section of the Mg–Ti–Sn phase diagram at 400 ºС // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2020. Iss. 61 (1). P. 22–35 (in Ukrainian). DOI: https://doi.org/10.30970/vch.6101.022




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.6301.117

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.