Сравнение методов определения кинетических параметров делитирования - литирования

Центр Физико – химических методов исследования Казахский национальный университет им. аль - Фараби

Кинетические параметры процессов литирования и делитирования имеют огромное значение для практической оптимизации материала электрода.При этом немаловажным является выяснение возможности получения более высоких показателей процесса и принципиальных ограничений при движении в этом направлении. Следует отметить также и вполне понятное стремление исследователей   разделять и вычленять ограничения, связанные с делитированием самого активного материала и ограничения, выступающие как внешние по отношению к нему (транспортные процессы и поляризация в фазе электрода и в растворе). На примере одного из наиболее изученных катодных   материалов – феррофосфата лития рассмотрены методы определения кинетических параметров процесса делитирования. Естественным вопросом, определяющим применимость того или иного метода, является вопрос о лимитирующей стадии процесса и выборе   модели, на основе которой   метод реализуется. Несмотря на попытки рассматривать процесс делитирования, как топохимический, надежных доказательств ограничения процесса формированием новой фазы при делитировании феррофосфата лития нет, в связи с чем основная часть методов базируется на диффузионных моделях. Наиболее чистыми с точки зрения независимости от дополнительных влияний на процесс являются методы химического жидкофазного делитирования, когда делитирование   ведется окислителем в жидкой фазе. При этом кинетика процесса определяется только свойствами материала и не зависит от других факторов, как в случае электрохимических методов, когда окисляемая частица имеет окружение, не позволяющее сделать заключение об отсутствии его влияния на кинетику делитирования. Естественно, при химическом делитировании необходимо создание условий для обеспечения контролируемого состояния границы раздела материала с жидкостью. Из электрохимических методов наиболее независимым от структуры и свойств композиционного электрода является метод циклической вольтамперометрии при различной скорости развертки, анализирующий ток пика, опрелеляемый диффузией реагента к границе раздела. При достаточно хорошем описании экспериментальных данных теоретической зависимостью открытым остается вопрос о том, каким образом частица феррофосфата лития ведет себя как электрод.   Изучены процессы делитирования феррофосфата лития с применением различных методов опрелеления кинетических параметров. Для исследования использованы образцы феррофосфата лития, покрытые и не покрытые   углеродом. Показано, что в процессах химического окисления кинетика делитирования практически не зависит от наличия углеродного слоя на поверхности феррофосфата лития, в то время как в электрохимических измерениях ее наличие раликально меняет кинетику. Показана зависимось кинетики и определяемых электрохимическим методом параметров не только от структуры и свойств электода, но и от состава электролита.