Разработка и исследование характеристик электрохимических систем на основе интеркалируемых литием электродных материалов и сепарационных материалов из нановолокон, полученных методом электроформования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Махов Семен Викторович

• Махов Семен Викторович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Махов Семен Викторович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Степень разработанности темы исследования

Цель и задачи

Научная новизна

Практическая значимость работы

Положения, выносимые на защиту

Степень достоверности и апробация результатов

Структура и объём диссертации

ГЛАВА 1 .ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. 1 Способы получения сепарационных материалов для литий-ионных аккумуляторов

1.2 Наиболее важные физико-химические свойства сепарационных материалов для литий-ионных аккумуляторов

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1 Характеристика исходных веществ и материалов

2.2 Приготовление полимерного раствора для получения сепарационных материалов методом электроформования и технологические параметры процесса электроформования

2.2.1 Условия получения сепараторов

2.3 Получение анодного материала Li4Ti5Ol2 твердофазным методом с предварительной механоактивацией

2.3.1 Подготовка и механическая активация смесей исходных веществ для синтеза Li4Ti5Ol2

2.3.2 Термообработка смесей исходных веществ

2.3.3 Электрохимическая ячейка и подготовка рабочего электрода

2.4 Физико-химические свойства сепарационных материалов

2.4.1 Определение среднего диаметра волокон

2.4.2 Определение среднего диаметра пор сепараторов

2.4.3 Определение толщины, поверхностной плотности, механической прочности, объемной пористости и электролитной смачиваемости сепарационных материалов

2.5 Исследования с использованием электрохимических методов

2.5.1 Гальваностатическое циклирование

2.5.2 Спектроскопия электрохимического импеданса

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СОВМЕСТНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ФОСФАТА ВАНАДИЯ(Ш)-ЛИТИЯ И ПЕНТАТИТАНАТА(1У) ЛИТИЯ

3.1 Особенности функционирования электрохимической системы Li4Ti5Ol2 | 0.67 М LiCЮ4 в ПК+ДМЭ | LiзУ2(PO4)з

3.2 Изменение состава электролита во время функционирования электрода на основе Li3V2(PO4)3 и влияние этого изменения на поведение электрохимической системы Li3V2(PO4)3/ Li4Ti5O12

3.3 Влияние баланса Li3V2(PO4)3 и Li4Ti5O12 на их поведение в макете

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СЕПАРАЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ПОЛИВИНИЛИДЕНФТОРИДОВ

4.1 Сравнение структурных и механических свойств сепараторов на основе РР, стекловолокна и электроформованных нановолокон на основе PУDF | PTFE

4.2 Оценка эффективности циклирования при разных плотностях тока ячеек на основе Li4Ti5O12 и металлического литиевого электрода с электроформованным сепаратором из смеси PVDF и PTFE и традиционным сепаратором на основе полипропилена

4.3 Измерения методом спектроскопии электрохимического импеданса ячеек на основе электродов Li4Ti5O12 и металлического лития с сепарационным материалом на основе традиционного полипропиленового сепаратора

4.4 Сравнение циклируемости полуячеек с Li4Ti5O12 и металлическим литиевым электродами, а также сепараторами на основе PVDF | PTFE, полипропилена и стекловолокон

4.5 Электрохимические свойства литиевых полуячеек с Li3V2(PO4)3 с использованием сепарационных материалов на основе PVDF | PTFE, полипропилена и стекловолокон

ВЫВОДЫ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование характеристик электрохимических систем на основе интеркалируемых литием электродных материалов и сепарационных материалов из нановолокон, полученных методом электроформования»

Актуальность темы исследования

Литий-ионные аккумуляторы (ЛИА) на протяжении нескольких десятилетий широко применяются для автономного электропитания разнообразных портативных электронных устройств. Этому способствуют высокая энергетическая эффективность (энергоемкость и обратимость по заряду) и высокий ресурс циклирования. Классический литий-ионный аккумулятор содержит электроды на основе интеркаляционных материалов, сепаратор, электролит и различные конструкционные компоненты. Сепаратор играет важную роль, поскольку препятствует прямому контакту между электродами, предотвращая таким образом их короткое замыкание. С целью повышения энергоэффективности ЛИА, значительное внимание уделяется исследователями изучению физико-химических и электрохимических свойств как электродных, так и сепарационных материалов. При разработке сепаратора целевыми характеристиками являются: снижение ионного сопротивления, повышение механической прочности, а также объемной и химической стабильности в контакте с электролитом и электродными материалами, повышение способности препятствовать переносу раствора электролита между катодным и анодным пространствами, повышение смачиваемости электролитом, повышение однородности структуры и уменьшение толщины [1].

Существующие недостатки традиционных сепарационных материалов, такие как недостаточная смачиваемость электролитом и низкая пористость способствуют повышению сопротивления электролита, а неоптимальная пористая структура снижает срок службы ЛИА и негативно сказывается на безопасности эксплуатации. Таким образом, создание новых сепарационных материалов, лишенных упомянутых недостатков, является актуальным направлением исследований. Тема настоящей диссертационной работы лежит в области разработки и исследования характеристик сепарационного материала ЛИА с улучшенными физико-химическими и электрохимическими свойствами. В качестве метода синтеза

материала применялся метод бескапиллярного электроформования, хорошо зарекомендовавший себя в качестве метода получения нетканых мембранных материалов с широкими возможностями варьирования их химического состава и пористой структуры.

Степень разработанности темы исследования

Разрабатываемая в рамках настоящего диссертационного исследования тематика представлена в мировой научной литературе недостаточно широко. Сепараторы на основе волокнистых полимерных материалов, полученных электроформованием, не рассматриваются в качестве конкурентов традиционным пористым пленочным полимерным материалам, поскольку имеют структуру с высокой пластичностью и большим размером пор. Такие сепараторы в отличие от традиционных, обладающих большей прочностью, менее пригодны для использования с низковольтовыми анодными материалами, склонными к формированию дендритов. Однако те же особенности волокнистых электроформованных материалов составляют их преимущество перед традиционными пленочными: они создают существенно меньшее сопротивление переносу ионов в межэлектродном пространстве за счет большего сечения линий тока и их меньшей извилистости в пористой структуре сепаратора. Такие сепараторы в большей степени подходят для средневольтовых анодных материалов, у которых образование дендритов практически исключается. С другой стороны, в рамках настоящего диссертационного исследования разрабатываемые сепарационные материалы использовались с анодным материалом пентатитанатом лития (ЬцТ^012), обладающим высокими ионно-транспортными свойствами, для которого низкое сопротивление сепаратора являлось решающим фактором максимальной реализации его потенциальных характеристик. В качестве катодного материала использовался фосфат ванадия(Ш)-лития (^У2(Р04)3), обладающий еще более высокими ионно-транспортными характеристиками. Таким образом, сочетание исследуемых в диссертации электродных материалов и сепаратора является оптимальным с точки зрения взаимного соответствия их

электрохимических свойств. В то же время, примеров такого сочетания материалов в мировой научной литературе не представлено, что повышает степень актуальности и новизны диссертационного исследования.

Цель и задачи

Цель работы заключалась в разработке литий-аккумулирующих систем, включающих сепарационные материалы на основе поливинилиденфторида (PVDF) и сополимера винилиденфторида (VDF) с тетрафторэтиленом (TFE), полученные методом бескапиллярного электроформования, материал анода пентатитанат(IV) лития (ЬцТ^012) и материал катода фосфат ванадия(Ш)-лития (^^(РО^).

Цель работы была достигнута в результате последовательного решения следующих задач:

1. Детальный анализ научной литературы с целью выбора оптимального способа получения электроформованных волокнистых полимерных материалов, обладающих необходимыми физико-химическими характеристиками, подходящими для сепарационных материалов литий-ионного аккумулятора.

2. Разработка полимерных композиций на основе поливинилиденфторида и сополимера винилиденфторида с тетрафторэтиленом, а также оптимизация условий получения сепарационных материалов методом бескапиллярного электроформования.

3. Определение комплекса физико-химических свойств монослойных, многослойных и композиционных полимерных материалов, полученных методом бескапиллярного электроформования: морфологии, пористой структуры, способности удерживать в порах раствор электролита, ионной проводимости пропитанного электролитом сепаратора и совместимости сепаратора с электродными материалами, в совокупности с электролитными композициями, а также определение влияния свойств сепаратора на характеристики электродов.

4. Определение химической совместимости и оптимального количественного баланса электродных материалов на основе пентатитаната(IV) лития

(ЬиТ^012) и фосфата ванадия(Ш)-лития (Li3V2(PO4)3) в одной электрохимической системе. Определение стабильности электрохимических характеристик электродов в ходе многократно повторяющихся зарядно-разрядных циклов.

5. Определение совместимости сепарационных и электродных материалов в следующих сочетаниях: электродные материалы на основе пентатитаната(^) лития (ЬцТ^012) и фосфата ванадия(Ш)-лития (Ь^2(Р04)3) с сепараторами на основе электроформованных материалов из нано- и микроволокон поливинилиденфторида (PVDF) и сополимера винилиденфторида с тетрафторэтиленом, традиционных сепарационных материалов на основе полипропилена (РР) и стекловолокна (GF).

6. Определение влияния пористой структуры сепараторов на характер распределения потока ионов по поверхности электродов и их поляризационные характеристики.

Научная новизна

С позиций соответствия физико-химических свойств электроформованных волокнистых полимерных материалов требованиям, предъявляемым к сепарационным материалам литий-ионного аккумулятора, впервые найден оптимальный полимерный состав такого материала, полученного методом бескапиллярного электроформования смеси поливинилиденфторида и сополимера винилиденфторида с тетрафторэтиленом (PVDF|PTFE). Полимеры в смеси для электроформования взяты в массовом соотношении 1:1 и растворены в смеси органических растворителей диметилформоамида и бутилацетата (массовое соотношение 1:1) с электропроводящей добавкой 0.1 гл-1 хлорида лития.

Впервые определена оптимальная концентрация (8 масс.%) раствора полимеров PVDF|PTFE с целью получения сепарационного материала с однородной бездефектной структурой и высоким количественным выходом целевого продукта при синтезе.

Впервые выполнено сравнительное исследование электрохимических характеристик электродов на основе Li4Ti5012 и Li3V2(P04)3 с серией сепараторов на основе: электроформованного волокнистого материала из смеси PVDF|PTFE, полипропилена РР и стекловолоконного материала с использованием электролита на основе перхлората лития в смеси пропиленкарбоната и диметоксиэтана. В качестве электрохимических методов исследования применялись: метод постояннотоковой хронопотенциометрии (гальваностатического заряда-разряда) и метод спектроскопии электрохимического импеданса. Предысторией электродов перед исследованиями было несколько зарядно-разрядных циклов нарастающими плотностями тока, или большое число циклов при умеренной плотности тока. Были впервые определены корреляции электрохимических характеристик электродов с различной предысторией и физико-химических характеристик сепараторов при варьировании токовых нагрузок и длительности электрохимического эксперимента.

Практическая значимость работы

Сепарационные материалы для литий-ионного аккумулятора на основе поливинилиденфторидов, полученные методом бескапиллярного электроформования, характеризуются высокими значениями пористости, смачиваемости в растворах электролитов, а также низким значением ионного сопротивления слоя электролита, пропитывающего сепаратор. Низкая себестоимость, простота и технологичность процесса синтеза создают неоспоримые преимущества широкого использования таких сепараторов в литий-ионных аккумуляторах перед традиционными сепараторами на основе многослойных пористых пленок или стекловолокна. Традиционные сепараторы сложны в изготовлении, а технологии их производства являются объектом авторского права ведущих международных компаний, что обусловливает их высокую цену, составляющую значительную часть себестоимости конечного изделия - литий-ионного аккумулятора. Широкое внедрение электроформованных сепарационных материалов позволит значительно снизить себестоимость

аккумуляторов и удовлетворить быстро растущий спрос на ЛИА новых отраслей -электротранспорта и распределенной энергетики.

Положения, выносимые на защиту

1. Разработанные полимерные композиции на основе поливинилиденфторида и сополимера винилиденфторида с тетрафторэтиленом, условия получения сепарационных материалов из этих композиций методом бескапиллярного электроформования и взаимосвязь условий с физико-химическими свойствами получаемых сепарационных материалов.

2. Комплекс физико-химических свойств монослойных, многослойных и композиционных полимерных материалов, полученных методом бескапиллярного электроформования, в совокупности с электролитными композициями, используемыми в литий-ионных аккумулирующих системах.

3. Результаты определения химической совместимости и оптимального количественного баланса электродных материалов на основе пентатитаната(^) лития (^4^012) и фосфата ванадия(Ш)-лития (LiзV2(PO4)з) в одной электрохимической системе, а также определения стабильности электрохимических характеристик электродов в ходе многократно повторяющихся зарядно-разрядных циклов.

4. Результаты сравнительного исследования свойств электрохимических систем, состоящих из сепарационных и электродных материалов в следующих сочетаниях: электродные материалы на основе пентатитаната(^) лития (ЬцТ^012) и фосфата ванадия(Ш)-лития (Ь^2(Р04)3) с сепараторами на основе электроформованных материалов из нано- и микроволокон PVDF|PTFE, традиционных сепарационных материалов на основе полипропилена (РР) и стекловолокна (GF).

Степень достоверности и апробация результатов

Результаты, приводимые в работе для защиты вынесенных положений, получены с использованием современных физико-химических и электрохимических методов исследования и прошедших широкую апробацию

теоретических подходов и моделей для интерпретации экспериментальных данных.

На момент представления к защите результаты работы опубликованы в соавторстве с научным руководителем д.х.н., профессором Иванищевым А.В. и другими сотрудниками: к.х.н., доцентом Ушаковым А.В., к.х.н., доцентом Гамаюновой И.М., с.н.с. Гридиной Н.А. в 23 научных работах, в их числе: 3 статьи в высокорейтинговых международных изданиях, индексируемых в Web of Science, Scopus, РИНЦ; 1 статья в рецензируемом российском издании, индексируемом в РИНЦ; статьи, материалы и тезисы докладов, опубликованные в сборниках трудов ведущих международных и всероссийских профильных научных конференций и симпозиумов.

Результаты также представлены в форме устных и стендовых докладов и обсуждались при очном участии соискателя в работе конференций:

• Международная научная конференция молодых учёных «Presenting Academic Achievements to the World», 30-31 марта 2015 года и 10-11 Апреля 2018 года, г. Саратов, Россия, устные доклады на английском языке;

• 13-я Международная конференция «Фундаментальные проблемы ионики твердого тела» (27 июня - 01 июля 2016 года, г. Черноголовка, Россия, стендовый доклад) и (30 ноября - 6 декабря 2020 года в онлайн режиме, стендовый доклад);

• 14-я Международная конференция «Актуальные проблемы преобразования энергии в литиевых электрохимических системах», Суздаль, Россия (11-15 сентября 2016 года, стендовый доклад);

• Международная конференция молодых учёных «Topical Problems of Modern Electrochemistry and Electrochemical Materials Science» Суздаль, Россия (15-18 сентября 2016 года, стендовый доклад) и (17-20 сентября 2017 года, стендовые доклады);

• 14-я Конференция с международным участием «Физико-химические проблемы возобновляемой энергетики», г. Черноголовка, Россия (13-16 сентября 2018

года, устный доклад) и г. Санкт-Петербург, Россия (18-20 ноября 2019 года, стендовый доклад);

• 13-я Всероссийская конференция молодых учёных с международным участием «Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии» г. Саратов, Россия (октябрь 2018 года, Межвузовский сборник научных трудов)

• 2-я Всероссийская конференция «Химия биологически активных веществ» с международным участием, Саратов, Россия (21-25 октября 2019 года, стендовый доклад)

• 71st Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry, Belgrade, Serbia (31 августа - 4 сентября 2020 года, стендовый доклад)

Структура и объём диссертации

Диссертация включает введение, 4 главы, в том числе литературный обзор, выводы, перечень условных обозначений и сокращений, словарь терминов, список использованной литературы, благодарности. Работа изложена на 131 листе (основной текст — кегль 14 пт, полуторный межстрочный интервал; дополнительный — кегль 12 пт, полуторный межстрочный интервал) с 30 иллюстрациями и 10 таблицами в основной части.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Способы получения сепарационных материалов для литий-ионных аккумуляторов

Одним из важнейших компонентов ЛИА является сепаратор, основная роль которого состоит в исключении прямого контакта электродов друг с другом, что может привести к их короткому замыканию. На сегодняшний день известно несколько способов получения сепарационных материалов. В пределах каждого способа существуют вариации условий, которые позволяют получать материал с улучшенными физико-химическими и электрохимическими свойствами.

Существуют три основных типа сепарационных материалов, используемых в ЛИА: микропористые полимерные мембраны, нетканые мембраны и композитные неорганические мембраны. Каждый из этих типов характеризуется определенным балансом механических, физико-химических и электрохимических свойств. В создании многослойных сепараторов используются распространенные полимерные материалы, такие как полипропилен, полиэтилен и различные композиты на их основе [2-3]. Существуют сухой и мокрый способы получения: в первом случае материал получается со щелевидными порами, во втором - со смесью сферических и эллиптических пор.

Мембраны, полученные сухим способом, подходят для аккумуляторов большой мощности, поскольку сепарационный материал обладает менее извилистыми порами, а, следовательно, будет создавать меньшее сопротивление переносу ионов лития между электродами. Мембраны, синтезированные мокрым способом, способствуют увеличению ресурса циклируемости, поскольку извилистая структура пор имеет большую склонность подавлять рост дендритного лития на поверхности низковольтового анода (например, графита) при заряде большим током такой распространенной электрохимической системы, как LiCo02/C6.

Как сухие, так и мокрые способы получения сепараторов на основе полиолефиновых материалов характеризуются сложным аппаратным

технологическим оформлением. Основные стадии получения микропористых мембран содержат в себе такие процессы, как экструзия, охлаждение, термообработка, растягивание, прессование. Мокрый способ отличается от сухого, наличием гомогенного полимерного раствора, содержащего растворитель. Гомогенный полимерный раствор проходит обычно через плоскую фильеру, после чего растворитель удаляется из раствора, оставляя после себя микропористую структуру полимерного материала. Материалы, полученные сухим и мокрым способами, отличаются высокой механической прочностью на разрыв, которая, главным образом, определяется ориентацией пор. Рассмотрим на примере сухого способа получения сепараторов шнековую экструзию полимеров, принципиальная схема которой, представлена на рисунке 1.1.

Гранулы полиолефина подаются из загрузочной воронки в цилиндр экструдера, где гранулы постепенно расплавляются за счет тепловой энергии, генерируемой вращающимся шнеком и нагревателями, расположенными вдоль цилиндра. Расплавленный полимер проталкивается через формовочную головку (трубчатую в данном случае) для расширения в форму шара потоком воздуха, который формирует при охлаждении трубчатую пленку, после чего происходит сжатие и вытягивание роликами для получения сжатой двухслойной пленки.

По такому же принципу, что и экстракция растворителя, микропористые структуры могут быть образованы путем фазовой инверсии или селективного выпаривания растворителя. Метод фазовой инверсии [4] обычно состоит из нескольких стадий: (1) растворения полимера в растворителе, (2) нанесения полимерного раствора в виде тонкого слоя и (3) осаждения полимера с образованием пористой мембраны путем погружения полимерного раствора обычно в коагуляционную ванну, где происходит обмен между растворителем полимерного раствора и другой жидкостью, не являющейся растворителем (назовем ее «нерастворитель»).

Рисунок 1.1

— Принципиальная схема процесса шнековой экструзии [1].

При удалении растворителя путем испарения или термическом индуцировании разделения жидкость-жидкость [5] [6] используют смесь хорошего растворителя и нерастворителя, в котором хороший растворитель должен быть более летучим, чем нерастворитель. Далее полученный полимерный раствор покрывают или отливают на плоскую подложку с образованием тонкого слоя полимерного раствора, который оставляют для испарения более летучего растворителя до образования пористой мембраны за счёт фазового разделения и затвердевания полимера. Было доказано, что оба вышеуказанных метода приводят к асимметричной пористой структуре в зависимости от многих факторов, таких как свойства и концентрация полимера, тип растворителя и нерастворителя, температура раствора, толщина полимерного слоя из раствора и т.д. В большинстве случаев полученные таким методом мембраны имеют открытую структуру на верхней поверхности, плотную поверхность на дне (сторона, контактирующая с подложкой) и губчатый слой, зажатый между ними или, как в случае термического разделения фаз, полученный авторами работы [7] сепаратор обладает хорошей пористой структурой только внутри слоёв. Такие асимметричные пористые структуры значительно ограничивают применение этих мембран в качестве сепаратора ЛИА из-за того, что плотная поверхность блокирует поглощение электролита и, следовательно, проводимость по ионам лития в растворе электролита. Данный недостаток решается путем выбора других полимеров, которые обладают способностью набухать или растворяться в жидких электролитах, таких как гомо- и сополимеры на основе поливинилиденфторида (PVDF) [8], и сочетанием их с другими полимерами [9], также и на основе полиакрилонитрила [10]. Такие пористые ассиметричные мембраны могут быть заполнены жидким электролитом с образованием микропористого гелевого полимерного электролита.

Альтернативой полиолефиновым материалам являются нетканые материалы, которые состоят из волокон. Такие материалы могут быть получены путем фиксации многочисленных волокон вместе за счёт химических связей, либо за счёт физических сил с применением механических методов. Основные методы

получения нетканых волокон можно разделить, как и в получении полиолефиновых сепараторов, на сухие и мокрые. К сухим методам относятся такие, как выдувание расплава полимера, который можно разделить на две стадии — формирование волокон в полотно и его обвалка, а также метод электроформования из расплава полимера. В первом случае контроль осуществляется давлением воздуха или другого газа с целью получения волокон с требуемым диаметром, а также выбором фильеры. Во втором случае необходимо выбрать нужные параметры такие как высота между электродами, значение напряжения, скорость вращения электрода, скорость движения подложки.

К мокрым методам относятся: метод экструзии прядильного раствора, методы капиллярного и бескапиллярного электроформования полимеров из раствора. Метод электроформования отличается от всех вышеперечисленных методов, прежде всего, простотой технологического оборудования, гибкостью процесса электропрядения, возможностью контроля среднего диаметра волокон и среднего диаметра пор, а также невысокой стоимостью конечного продукта в сравнении с полиолефиновыми сепараторами. Метод электроформования — это процесс формирования нано- и микроволокон в результате действия электростатических сил на электрически заряженную струну или поверхность полимерного раствора за счет высокого напряжения. Данный метод состоит из трёх основных стадий: 1) подготовка полимерного раствора 2) формирование волокон 3) их отверждение. Схема получения волокон методом электроформования представлена на рисунке 1.2.

Данный метод отличается от остальных воздействием высокого напряжения на полимерный раствор или расплав. За счёт электростатического воздействия происходит заряжение прядильного раствора, образуются так называемые конусы Тейлора [11]. Как при капиллярном, так и бескапиллярном методе (рисунок 1.3) волокна сначала расщепляются на несколько других, а затем претерпевают отверждение за счёт летучести растворителя или охлаждения расплава полимера и дрейфуют к противоположно заряженному электроду, и в результате закрепляются на коллекторе.

О садительный электрод

Нановолокна

Вращающийся электрод

Источник высокого напряжения

Емкость для формовочного раствора

Рисунок 1.3 — Схема получения волокон методом бескапиллярного электроформования.

Получение нано- и микроволокон методом электроформования происходит непрерывно, в результате этого процесса образуются большое количество нано- и микроволокон, которые формируются в материал. Данные материалы могут быть использованы в различных областях: в медицине, фильтрации газов или жидкостей, сенсорах, изготовлении спецодежды, и в том числе в области литий-ионных аккумуляторов в качестве разделительного материала активных электродов.

В зависимости от поставленных задач в получении сепараторов методом электроформования, можно выделить основные аспекты применения данного метода:

- Выбор растворителя. Растворитель должен быть достаточно летучим: именно давление пара растворителя должно быть таким, чтобы растворитель обеспечивал достаточно быстрое испарение, а полученные волокна отверждались до закрепления их на подложку уже без участия растворителя.

- Выбор раствора полимера с оптимально подобранными значениями вязкости и поверхностного натяжения, которое определяется выбором растворителя. Выбор раствора полимера важен для метода электроформования: в первую очередь значения вязкости и поверхностного натяжения должны быть оптимальными для обеспечения свободного течения раствора полимера через форсунку в случае капиллярного метода электроформования. В бескапиллярном методе, где используется вращающийся струнный электрод, погруженный в ванну с раствором, захват полимерного раствора на струнный электрод не должен образовывать так называемую пленку между струнами (вследствие высокой вязкости раствора или высокого поверхностного натяжения растворителя).

- Выбор электрического напряжения, должен быть оптимизирован для обеспечения непрерывного формирования полимерной струи из капилляра или с поверхности струны.

- Расстояние между электродами должно быть оптимально подобрано. При слишком малом расстоянии между электродами будут наблюдаться электрические пробои, а также растворитель с волокон не будет успевать улетучиваться и вместе

с волокнами будет образовываться на подложке. При слишком большом расстоянии электрический пробой исключен, но при этом волокна будут получаться с малыми диаметром и выходом конечного продукта.

Кроме перечисленных важных контролируемых параметров метода электроформования, следует упомянуть также другие факторы, влияющие на процесс получения бездефектных нано- и микроволокон и материалов на их основе этим методом. Среди них: электропроводность полимерного раствора, температура и влажность в формовочной камере, скорость подачи раствора, диаметр используемого капилляра в случае метода капиллярного электроформования. В случае бескапиллярного электроформования помимо вышеперечисленных параметров следует упомянуть скорость движения подложки в случае динамического метода, а также скорости вращения струнного или цилиндрического электродов, или при использовании более новой установки электроформования с динамической работой каретки с полимерным раствором необходимо оптимизировать скорость её движения. Несмотря на немалое число факторов, влияющих на ход процесса формирования волокна, данный метод отличается простотой аппаратурного оформления, высокой энергетической эффективностью получения нановолокон, довольно широким спектром формуемых материалов, а также высокой управляемостью параметрами процесса для получения материалов с заданными свойствами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Махов Семен Викторович, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Zhang, S.S. A review on the separators of liquid electrolyte Li-ion batteries / S.S. Zhang // Journal of Power Sources. - 2007. - V.164. - P. 351-364.

2. Hashimoto A., Yagi K., Mantoku H. Porous film of high molecular weight polyolefin and process for producing same. US patent 6,048,607. April 11. 2000.

3. Kaimai N., Takita K., Kono K.; Funaoka H. Method of producing highly foreign patent documents permeable microporous polyolefin membrane. US patent 6,153,133. November. 28. 2000.

4. Мулдер, М. Введение в мембранную технологию. Москва: Мир, 1999. -513 c.

5. Kessler E. Method for producing an integrally asymmetrical polyolefin membrane. US patent 6,375,876 B1. April 23. 2002.

6. Kessler E. Integrally asymmetrical polyolefin membrane. US patent 6,497,752 B1. December 24. 2002.

7. Lloyd, D.R. Microporous membrane formation via thermally- induced phase separation. II. Liquid-liquid phase separation / D.R. Lloyd, S.S. Kim, K.E. Kinzer // Journal of Membrane Sczence. - 1991. - V.64. - P. 1-11.

8. Microporous gel electrolyte Li-ion battery / S.S. Zhang, K. Xu, D.L. Foster [et al.] // Journal of Power Sources. - 2004. - V. 125. - P. 114-118.

9. Porous polymer electrolyte based on poly(vinylidene fluoride)/comb-liked polystyrene via ionic band functionalization / M. Guo, B. Zhou, J. Hu [et al.] // Journal of Membrane Science. - 2018. - V. 564. - P. 663-671.

10. Min, X.S. Preparation and characterization of porous polyacrylonitrile membranes for lithium-ion polymer batteries / X.S. Min, J.M. Ko, D.W. Kim // Journal of Power Sources. - 2003. - V. 119-121. - P. 469-472.

11. Ю.Н. Филатов. Электроформование волокнистых материалов (ЭФВ-процесс) / Ю. Н. Филатов. - М.: Нефть и Газ, 1997 г. - 297с.

12. Пат. 2470700 Российская Федерация, МПК B01D 71/26, C08J 7/04, C08L 23/00, H01M 2/16, H01G 9/02. Микропористая полимерная мембрана, модифицированная водорастворимым полимером, способ ее изготовления и применение / Пан Ч.; патентнообладатель Чанчжоу Чжункэ Лайфан Пауэр Дивелопмент КО., ЛТД. - опубл. 27.12.2012, Бюл. №36. - 24 с.

13. A high performance separator with improved thermal stability for Li-ion batteries / J.J. Woo, Z. Zhang, N.L.D. Rago [et al.] // J. Mater.Chem. - 2013. -V.1, № 30. - P. 8538-8540.

14. Nanoparticle-coated separators for lithium-ion batteries with advanced electrochemical performance / J. Fang, A. Kelarakis, Y.W. Lin [et al.] // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2011. - V. 13, № 32. - P. 1445714461.

15. Effect of phase inversion on microporous structure development of AbO3/poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene)-based ceramic composite separators for lithium-ion batteries / H.S. Jeong, D.W. Kim, Y.U. Jeong, S.Y. Lee // Journal of Power Sources. - 2010. - V. 195, № 18. - P. 61166121.

16. Enhanced wetting properties of a polypropylene separator for a lithium-ion battery by hyperthermal hydrogen induced cross-linking of poly(ethylene oxide) / C. Man, P. Jiang, K.W. Wong [et al.] // J. Mater. Chem. - 2014. -V. 30, № 2. - P. 11980-11986.

17. Electrospun Separation Material for Lithium-Ion Batteries: Synthesis and Study of Physical and Electrochemical Properties / S.V. Makhov, A.V. Ivanishchev, A.V. Ushakov, D.V. Makhov // J.Energies. - 2020. - V. 13, № 1. - article № 18.

18. A water-based Al2O3 ceramic coating for polyethylene-based microporous separators for lithium-ion batteries / H. Jeon, D. Yeon, T. Lee [et al.] // Journal of Power Sources. - 2016. - V. 315. - P. 161-168.

19. Al2O3-coated porous separator for enhanced electrochemical performance of lithium sulfur batteries / Z.Y. Zhang, Y.Q. Lai, Z.A. Zhang [et al.] // Electrochemical Acta. - 2014. - V. 129. - P. 55-61.

20. Jeong, H.S. Closely packed SiO2 nanoparticles/poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene) layers-coated polyethylene separators for lithium-ion batteries / H.S. Jeong, S.Y. Lee // Journal of Power Sources. - 2011. - V. 196, № 16. - P. 6716-6722.

21. Effect of SiO2 content on performance of polypropylene separator for lithiumion batteries / H. Liu, J. Xu, B. Guo, X. He // J. Applied Polymer Science. -2014. - V. 131, № 23. - article № 41156.

22. Fabrication of hierarchical structured SiO2/polyetherimide polyurethane nanofibrous separators with high performance for lithium ion batteries / Y. Zhai, K. Xiao, J. Yu, B. Ding // Electrochimica Acta. - 2015. - V. 154. -P. 219-226.

23. Close-packed SiO2/poly(methyl methacrylate) binary nanoparticles-coated polyethylene separators for lithium-ion batteries / J.H. Park, J.H. Cho, W. Park [et al.] // J. Power Sources. - 2010. - Vol. 195. - P. 8306-8310.

24. Investigation of nano-CeO2 contents on the properties of polymer ceramic separator for high voltage lithium ion batteries / X. Luo, Y. Liao, Y. Zhu [et al.] // Journal of Power Sources. - 2017. - V. 348. - P. 229-238.

25. A Modified Ceramic-Coating Separator with High-Temperature Stability for Lithium-Ion Battery / C. Shi, J. Dai, C. Li, X. Shen // Polymers. - 2017. - V. 9, № 5. - article № 159.

Zhang, J. Polymers/zeolite nanocomposite membranes with enhanced thermal and electrochemical performances for lithium-ion batteries / J. Zhang, Y.A.A. Xiang // Journal of Membrane Science. - 2018. - V. 564. - P. 753-761.

Smith, S.A. Effect of Polymer and Ceramic Morphology on the Material and Electrochemical Properties of Electrospun PAN/Polymer Derived Ceramic Composite Nanofiber Membranes for Lithium Ion Battery Separators / S.A. Smith, B.P. Williams, Y. L. Joo // Journal of Membrane Science. - 2017. -V. 526. - P. 315-322.

28. Electrospun montmorillonite modified poly(vinylidene fluoride) nanocomposite separators for lithium-ion batteries / C. Fang, S. Yang, X. Zhao [et al.] // J. Materials Research Bulletin. - 2016. - V. 79. - P. 1-7.

29. A nano-silica modified polyimide nanofiber separator with enhanced thermal and wetting properties for high safety lithium-ion batteries / Y. Wang, S. Wang, J. Fang [et al.] // Journal of Membrane Science. - 2017. - V. 537. - P. 248-254.

30. Hwang, K. Preparation of PVdF nanofiber membranes by electrospinning and their use as secondary battery separators / K. Hwang, B. Kwon, H. Byun // J. Membrane Sci. - 2011. - V. 378. - P. 111-116.

31. A review of recent developments in membrane separators for rechargeable lithium-ion batteries / H. Lee, M. Yanilmaz, O. Toprakci [et al.] // Energy Environ. Sci. - 2014. - V. 7, № 12. - P. 3857-3886.

32. The morphological evolution, mechanical properties and ionic conductivities of electrospinning P(VDF-HFP) membranes at various temperatures / X. Ding, W. Di, Y. Jiang [et al.] // Ionics. - 2009. - V. 15, № 6. - P. 731-734.

33. Silica/polyacrylonitrile hybrid nanofiber membrane separators via sol-gel and electrospinning techniques for lithium-ion batteries / M. Yanilmaz, Y. Lu, J. Zhu, X. Zhang // Journal of Power Sources. - 2016. - V. 313. - P. 205-212.

27.

34. Electrospun polyacrylonitrile microfiber separators for ionic liquid electrolytes in Li-ion batteries / T. Evans, J.H. Lee, V. Bhat, S.H. Lee // Journal of Power Sources. - 2015. - V. 292. - P. 1-6.

35. Battery performances and thermal stability of polyacrylonitrile nano-fiber-based nonwoven separators for Li-ion battery / T.H. Cho, M. Tanaka, H. Onishi [et al.] // Journal of Power Sources. - 2008. - V. 181, № 1. - P. 155-160.

36. Electrospun polyacrylonitrile nanofibrous membranes with varied fiber diameters and different membrane porosities as lithium-ion battery separators / X. Ma, P. Kolla, R. Yang [et al.] // Electrochimica Acta. - 2017. - V. 236. -P. 417-423.

37. Sabetzadeh, N. Porous PAN micro/nanofiber separators for enhanced lithiumion battery performance / N. Sabetzadeh, A.A. Gharehaghaji, M. Javanbakht // Solid State Ionics. - 2018. - V. 325. - P. 251-257.

38. Electrospinning nanofibers as separators for lithium-ion batteries / M.D. Carli, M.F. Caso, A. Aurora [et al.] // AIP Conference Proceedings. - 2019. - V. 2145, № 1. - article № 020009.

39. Ether modified poly(ether ether ketone) nonwoven membrane with excellent wettability and stability as a lithium ion battery separator / Z. Li, W. Wang, Y. Han [et al.] // Journal of Power Sources. - 2018. - V. 378. - P. 176-183.

40. Sandwich-structured PVdF/PMIA/PVdF nanofibrous separators with robust mechanical strength and thermal stability for lithium ion batteries / Y. Zhai, N. Wang, X. Mao [et al.] // Journal of Materials Chemistry A. - 2014. - V. 2. -P. 14511-14518.

41. Study of a novel porous gel polymer electrolyte based on thermoplastic polyurethane/poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) by electrospinning technique / L. Zhou, Q. Cao, B. Jing [et al.] // Journal of Power Sources. - 2014. - V. 263. - P. 118-124.

42. Electrospun Membranes Based on PVdF-PEO Blends for Lithium Batteries / A.L. Monaca, C. Arbizzani, F.D. Giorgio [et al.] // ECS Transactions. - 2016. -V. 73, № 1. - P. 75-81.

43. Performance evaluation of electrospun polyimide non-woven separators for high power lithium-ion batteries / L. Cao, P. An, Z. Xu, J. Huang // Journal of Electroanalytical Chemistry. - 2016. - V. 767. - P. 34-39.

44. Robust fluorinated polyimide nanofibers membrane for high-performance lithium-ion batteries / L. Kong, Y. Yan, Z. Qiu [et al.] // Journal of Membrane Science. - 2018. - V. 549. - P. 321-331.

45. A high temperature operating nanofibrous polyimide separator in Li-ion battery / W. Jiang, Z. Liu, Q. Kong [et al.] // Solid State Ionics. - 2013. - V. 232. -P. 44-48.

46. Пат. 2406561 Российская Федерация, МПК B01D 71/26, B32B 27/32, H01M 2/14, H01M 2/16, C08L 23/06. Микропористая полиэтиленовая мембрана, способ ее получения и сепаратор аккумулятора / Такита К., Кикути С.; патентнообладатель Тонен Кемикал Корпорейшн. - опубл. 20.12.2010, Бюл. №35. - 37 с.

47. Electrochemical performance and thermal property of electrospun PPESK/PVDF/PPESK composite separator for lithium-ion battery / C. Lu, W. Qi, L. Li [et al.] // J Appl Electrochem. - 2013. - V. 43, № 7. - P. 711-720.

48. Lithium ion battery separator with high performance and high safety enabled by tri-layered SiO2@PI/m-PE/SiO2@PI nanofiber composite membrane / J. Liu, Y. Liu, W. Yang [et al.] // Journal of Power Sources. - 2018. - V. 396. -P. 265-275.

49. A core-shell structured polyacrylonitrile@poly(vinylidene fluoride-hexafluoro propylene) microfiber complex membrane as a separator by co-axial

electrospinning / S. Yang, W. Ma, A. Wang [et al.] // RSC Advances. - 2018. -V. 8, № 41. - P. 23390-23396.

50. Core-shell structured ceramic nonwoven separators by atomic layer deposition for safe lithium-ion batteries / X. Shen, C. Li, C. Shi [et al.] // Appl. Surf. Sci. -2018. - V. 441. - P. 165-173.

51. A Core@sheath nanofibrous separator for lithium ion batteries obtained by coaxial electrospinning / Z. Liu, W. Jiang, Q. Kong [et al.] // Macromol. Mater. Eng. - 2012. - V. 298, № 7. - P. 806-813.

52. A novel bifunctional thermo-sensitive poly(lactic acid)@poly(butylene succinate) core-shell fibrous separator prepared by a coaxial electrospinning route for safe lithium-ion batteries / X. Jiang, L. Xiao, X. Ai [et al.] // J. Mater. Chem. - 2017. - V.5, № 44. - P. 23238-23242.

53. A core-shell structured polysulfonamide-based composite nonwoven towards high power lithium ion battery separator / X. Zhou, L. Yue, J. Zhang [et al.] // J. Electrochem. Soc. - 2013. - V. 160, № 9. - P. A1341-A1347.

54. Electrospun core-shell microfiber separator with thermal-triggered flameretardant properties for lithium-ion batteries / K. Liu, W. Liu, Y. Qiu [et al.] // Science Advances. - 2017. - V. 3, № 1. - article № 1601978.

55. Chen, H.L. Preparation and characterization of Polyvinylidene fluoride/Octaphenyl-Polyhedral oligomeric silsesquioxane hybrid Lithium-ion battery separators by electrospinning / H.L. Chen, X.N. Jiao // Solid State Ion. -2017. - V. 310. - P. 134-142.

56. Electrochemical characterization of electrospun nanocomposite polymer blend electrolyte fibrous membrane for lithium battery / O. Padmaraj, B.N. Rao, M. Venkateswarlu, N. Satyanarayana // J. Phys. Chem. B. - 2015. - V. 119. -P. 5299-5308.

57. Mechanically reinforced PVdF/PMMA/SiO2 composite membrane and its electrochemical properties as a separator in lithium-ion batteries / Q. Fu, G. Lin, X. Chen [et al.] // Energy Technol. - 2018. - V. 6. - P. 144-152.

58. In situ ceramic fillers of electrospun thermoplastic polyurethane_poly(vinylidene fluoride) based gel polymer electrolytes for Li-ion batteries / N. Wu, Q. Cao, X. Wang [et al.] // J. Power Sources. - 2011. -V. 196. - P. 9751-9756.

59. Nageswaran Shubha, R.P. Plastic crystalline-semi crystalline polymer composite electrolyte based on non-woven poly(vinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene) porous membranes for lithium ion batteries / R.P. Nageswaran Shubha, H.H. Hoon, M. Srinivasan // Electrochim. Acta. - 2014. -V. 125. - P. 362-370.

60. Application of poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) blended poly(methyl vinyl ether- alt-maleic anhydride) based gel polymer electrolyte by electrospinning in Li-ion batteries / M. Li, Y. Liao, Q. Liu [et al.] // Solid State Ion. - 2018. - V. 325. - P. 57-66.

61. Padmaraj, O. Characterization and electrochemical properties of P(VdF-co-HFP) based electrospun nanocomposite fibrous polymer electrolyte membrane for lithium battery applications / O. Padmaraj, M. Venkateswarlu, N. Satyanarayana // Electroanalysis. - 2014. - V. 26. - P. 2373-2379.

62. Flexible and High-Loading Lithium-Sulfur Batteries Enabled by Integrated Three-In-One Fibrous Membranes / J. Wang, G. Yang, J. Chen [et al.] // Adv. Energy Mater. - 2019. - V. 9, № 38. - article № 1902001.

63. A novel electrospun poly(vinylidene fluoride)/thermoplastic polyurethane/poly(vinylidene fluoride)-g- (maleic anhydride) porous fibrous polymer electrolyte for lithium-ion batteries / S. Peng, Q. Cao, J. Yang [et al.] // Solid State Ion. - 2015. - V. 282. - P. 49-53.

64. В.А. Рабинович, З.Я. Хавин. Краткий химический справочник. Ленинград: Издательство "Химия", 1977. C. 376.

65. Layer-by-Layer Deposition of Organic-Inorganic Hybrid Multilayer on Microporous Polyethylene Separator to Enhance the Electrochemical Performance of Lithium-Ion Battery / W. Xu, Z. Wang, L. Shi [et al.] // ACS Appl. Mater. Interfaces. - 2015. - V. 7. - P. 20678-20686.

66. Kelly, R.J. Review of Safety Guidelines for Peroxidizable Organic Chemicals / R.J. Kelly // Chemical Health & Safety. - 1996. - V. 3. - P. 28-36.

67. Models of lithium transport as applied to determination of diffusion characteristics of intercalation electrodes / A.V. Ivanishchev, A.V. Churikov, I.A. Ivanishcheva [et al.] // Russ. J. Electrochem. - 2017. - V. 53, № 7. -P. 706-712.

68. Makhov, S.V. Long-Term Cycling Behavior of Electrospun Separation Material for Lithium-Ion Batteries: A Comparison with Conventional Separation Materials / S.V. Makhov, A.V. Ivanishchev // J. Energies. - 2020. -V. 13, № 9. - article № 2183.

69. Ohzuku, T. Zero-Strain Insertion Material of Li[Li1/3Ti5/3]O4 for Rechargeable Lithium Cells / T. Ohzuku, A. Ueda, N. Yamamoto // Journal of the Electrochemical Society. - 1995. - V. 142, № 5. - P. 1431-1435.

70. Electrochemical performance of V-doped spinel Li4Ti5O12/C composite anode in Li-half and Li4Ti5O12/LiFePO4-full cell / C.C. Yang, H.C. Hu, S.J. Lin, W.C. Chien // Journal of Power Sources. - 2014. - V. 258, № 15. - Р. 424-433.

71. Denisov, E.T. Oxidation and Antioxidants in Organic Chemistry and Biology. Taylor & Francis Group / E.T. Denisov, I.B. Afanas'ev. - 2005. - P. 1024.

72. Ingold, K.U. Peroxy Radicals / K.U. Ingold // Accounts of Chemical Research. - 1969. - V. 2. - P. 1-9.

73. 1,2-Dimethoxyethane Degradation Thermodynamics in Li-O2 Redox Environments / M. Carboni, A.G. Marrani, R. Spezia, S. Brutti // Chemistry A Europen Journal. - 2016. - V. 22. - P. 17188-17203.

74. Sergienko, V.S. Structural characteristics of peroxo complexes of group IV and V transition metals. Review / V.S. Sergienko // Crystallography Reports. -2004. - V. 49, № 6. - P. 907-929.

75. Tetravalent titanium, zirconium, and cerium oxo and peroxo complexes containing an imidodiphosphinate ligand / G.C. Wang, H.H.Y. Sung, I.D. Williams, W.H. Leung // Inorg Chem. - 2012. - V. 51, № 6. - P. 3640-3647.

76. On the Role of Ti(IV) as a Lewis Acid in the Chemistry of Titanium Zeolites: Formation, Structure, Reactivity, and Aging of Ti-Peroxo Oxidizing Intermediates. A First Principles Study / E. Spano, G. Tabacchi, A. Gamba, E. Fois // J Phys Chem B. - 2006. - V. 110, № 43. - P. 21651-21661.

77. Activity of Peroxo and Hydroperoxo Complexes of Ti(IV) in Olefin Epoxidation: A Density Functional Model Study of Energetics and Mechanism / I.V. Yudanov, P. Gisdakis, C. Di Valentin, N. Rösch // Eur J Inorg Chem. - 1999. - № 12. - P. 2135-2145.

78. Особенности совместного функционирования пентатитаната лития и фосфата ванадия(Ш) - лития в литий-аккумулирующей системе / С. В. Махов, А. В. Ушаков, А. В. Иванищев [и др.] // Электрохимическая энергетика. - 2017. - Т. 17, № 2. - С. 99-119.

79. Rechargeable lithium-ion system based on lithium-vanadium(III) phosphate and lithium titanate and the peculiarity of it functioning / A.V. Ushakov, S.V. Makhov, N.A. Gridina [et al] // Monatshefte fur Chemie. - 2019. - V. 150. -P. 499-509.

79. Research on Li3V2(PO4)3/Li4Ti5O12/C composite cathode material for lithium ion batteries / L. Wang, X. Li, Z. Tang, X. Zhang // Electrochem Commun. -2012. - V. 22, № 1. - P. 73-76.

80. Wang, E. Safety assessment of polyolefin and nonwoven separators used in lithium-ion batteries / E. Wang, C.H. Chiu, P.H. Chou // Journal of Power Sources. - 2020. - V. 461. - article № 228148.

81. A polyethylene microsphere-coated separator with rapid thermal shutdown function for lithium-ion batteries / C. Zhang, H. Li, S. Wang [et al.] // Journal of Energy Chemistry. - 2020. - V. 44. - P. 33-40.

82. The polypropylene membrane modified by an atmospheric pressure plasma jet as a separator for lithium-ion button battery / M. Yin, J. Huang, J. Yu [et al.] // Electrochimica Acta. - 2018. - V. 260. - P. 489-497.

83. Facile fabrication of microporous polypropylene membrane separator for lithium-ion batteries / K. Bicy, N. Kalarikkal, A.M. Stephen [et al.] // Materials Chemistry and Physics. - 2020. - V. 255, № 21. - article № 123473.

84. Kim, P.S. Thermal, mechanical, and electrochemical stability enhancement of Al2O3 coated polypropylene / polyethylene/ polypropylene separator via poly(vinylidene fluoride)-poly(ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate) semi-interpenetrating network binder / P.S. Kim, A.L. Mong, D. Kim // Journal of Membrane Science. - 2020. - V. 612. - article № 118481.

85. Effect of temperature on compression behavior of polypropylene separator used for Lithium-ion battery / L. Ding, C. Zhang, T. Wu [et al.] // Journal of Power Sources. - 2020. - V. 466. - article № 228300.

86. Surface tailoring of polypropylene separators for lithium-ion batteries via N-hydroxyphthalimide catalysis / L. Chen, F.S. Yue, Y.M. Zhao [et al.] // European Polymer Journal. - 2021. - V. 152. - article № 110487.

87. Covalent grafting interface engineering to prepare highly efficient and stable polypropylene/mesoporous SiO2 separator for Li-ion batteries / X. Qi, Z. Zhang, C. Tu [et al.] // Applied Surface Science. - 2021. - V. 541 - article № 148405.

88. Lithium diffusion in Li3V2(PO4)3-based electrodes: A joint analysis of electrochemical impedance, cyclic voltammetry, pulse chronoamperometry, and chronopotentiometry data / A.V. Ivanishchev, A.V. Churikov, I.A. Ivanishcheva, A.V. Ushakov // Ionics. - 2016. - V. 22, № 4. - P. 483-501.

89. Study of structural and electrochemical characteristics of LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2 electrode at lithium content variation / A.V. Ivanishchev, I.A. Bobrikov, I.A. Ivanishcheva, O.Y. Ivanshina // J. Electroanal. Chem. - 2018. - Vol. 821. - P. 140-151.

90. Ivanishchev, A.V. LiFePO4-based Composite Electrode Material: Synthetic Approaches, Peculiarities of the Structure, and Regularities of Ionic Transport Processes / A.V. Ivanishchev, I.A. Ivanishcheva, A. Dixit // Russ. J. Electrochem. - 2019. - V. 55, № 8. - P. 719-737.

91. Electrospun High-Thermal-Resistant Inorganic Composite Nonwoven as Lithium-Ion Battery Separator / Y. Xu, J.W. Zhu, J.B. Fang [et al.] // Journal of Nanomaterials. - 2020. - V. 2020, № 4. - P. 1-10.

92. Electrospun sandwich polysulfonamide/ polyacrylonitrile/polysulfonamide composite nanofibrous membranes for lithium-ion batteries / X. Tian, B. Xin, Z. Lu [et al.] // Royal Society of Chemistry. - 2019. - V. 9, № 20. - P. 1122011229.

93. Solarajan, A.K. High performance electrospun PVdF-HFP/SiO2 nanocomposite membrane electrolyte for Li-ion capacitors / A.K. Solarajan, V. Murugadoss, S. Angaiah // Journal of Applied Polymer Science. - 2017. - V. 134, № 32. - article № 45177.

94. A high-safety PVDF/Al2O3 composite separator for Li-ion batteries via tip-induced electrospinning and dip-coating / D. Wu, L. Deng, Y. Sun, K.S. Teh // RSC Advances. - 2017. - V. 7, № 39. - P. 24410-24416.

95. Preparation of a high-purity ultrafine a-Al2O3 powder and characterization of an Al2O3-coated PE separator for lithium-ion batteries / D.W. Lee, S.H. Lee, Y.N. Kim, J.M. Oh // Powder Technol. - 2017. - V. 320. - P. 125-132.

96. Advanced Separators for Lithium-Ion and Lithium-Sulfur Batteries: A Review of Recent Progress / Y. Xiang, J. Li, J. Lei [et al.] // J. ChemSusChem. - 2016. -V. 9, № 21. - P. 3023-3039.

97. A superior thermostable and nonflammable composite membrane towards high power battery separator / B. Zhang, Q. Wang, J. Zhang [et al.] // J. Nano Energy. - 2014. - V. 10. - P. 277-287.