Разработка технологии изготовления материалов для электродов литиевых источников тока с повышенными эксплуатационными характеристиками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.06, кандидат наук Новиков Павел Александрович

• Новиков Павел Александрович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Новиков Павел Александрович

Введение

Глава 1. Аналитический обзор

1.1 Синтез функциональных покрытий катодных материалов по методу молекулярного наслаивания

1.2 Модифицирование частиц активного материала и электродов

1.3 Сопоставление покрытий А1203 с покрытиями другого состава

1.4 Физико-химические эффекты, обеспечивающие улучшение работы модифицированных катодов ЛИА

1.5 Влияние покрытий на электрохимические свойства катодных материалов

1.6 Получение тонких пленок оксида олова методом молекулярного наслаивания и их использование в качестве анода ЛИТ

1.7 Постановка задач исследования диссертационной работы

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1 Материалы и исходные реагенты

2.1.1 Начальные компоненты для синтеза литированных оксидов переходных металлов с повышенным содержанием лития:

2.1.2 Начальные компоненты для синтеза тонких пленок оксида алюминия и оксида олова методом МН

2.2 Методика синтеза литированных оксидов переходных металлов с использованием спрейной сушки

2.3 Метод молекулярного наслаивания

2.3.1 Пассивация электродов литий-ионных аккумуляторов

2.3.2 Синтез тонкопленочных отрицательных электродов на основе оксида олова

2.4 Изучение структуры, химического состава, морфологии, гранулометрического состава порошков и тонких пленок

2.4.1 Изучение структуры получаемых материалов

2.4.2 Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) и энергодисперсионная спектороскопия (ЭДС)

2.4.3 Атомно-силовая микроскопия

2.4.4 Рентгенофлуоресцентный анализ

2.4.5 Изучение гранулометрического состава порошков

2.5 Методика исследований электрохимических характеристик

Глава 3. Синтез порошковых катодных материалов на основе литированных оксидов переходных металлов с использованием спрейной сушки

3.1 Определение параметров распыления

3.2 Микроструктура и фазовый состав синтезированных катодных материалов

3.3 Электрохимические характеристики катодных материалов

3.4 Выводы по главе

Глава 4. Модифицирование катодных материалов на основе литированных оксидов переходных металлов, обогащенных литием с использованием технологии молекулярного наслаивания

4.1 Отработка режимов МН при пассивировании электродов из кобальтата лития

4.2 Электрохимические исследования пассивированных электродов из кобальтата лития

4.3 Пассивация электродов из материала на основе соединения Lil,25Nio,12COo,12Mno,5l02

4.4 Выводы по главе

Глава 5. Синтез тонкопленочных отрицательных электродов на основе оксида олова методом молекулярного наслаивания для литий-ионных аккумуляторов

5.1 Синтез тонких пленок диоксида олова

5.2 Морфология тонких пленок диоксида олова

5.3 Рентгенофазовый анализ пленок диоксида олова на поверхности кремния

5.4 Элементный состав пленок диоксида олова на поверхности кремния

5.5 Характеризация пленок оксида олова, синтезированных на поверхности стали

5.6 Электрохимические свойства тонких пленок диоксида олова

5.7 Выводы по главе

Основные выводы

Список литературы

Введение

Повышение удельной энергии литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) является одним из главных требований разработчиков портативной электроники, электрических (гибридных) транспортных средств и др. ЛИА на основе катодных материалов с большим содержанием кобальта и/или никеля не безопасны вследствие выделения большего количества тепла при коротком замыкании или механическом повреждении. Кроме того, при длительной работе аккумуляторов с использованием катодов на основе LiCoO2, происходит деградация, которая приводит к снижению электрохимических характеристик и удельной емкости. Традиционные анодные материалы на основе графита, на сегодняшний день, полностью изучены и требуют нового подхода в развитии анодных систем. В связи с этим перед современными исследователями стоит задача поиска и создания более совершенных электродных материалов для литий-ионных аккумуляторов.

В последние годы повышенный интерес исследователей привлекают тонкопленочные источники тока, которые используются для смарт-карт, чипов со встроенными блоками питания для портативных устройств различного применения, медицинских имплантатов и др. На данный момент в большинстве аккумуляторов такого типа в качестве анода используется литий. Использование тонких пленок оксида олова в качестве анода в тонкопленочных аккумуляторах перспективно с учетом возможных проблем, связанных с безопасностью и циклической стабильностью металлического лития. Это дает возможность использования оксида олова в тонкопленочных литий-ионных аккумуляторах.

Перспективным методом получения высокоэффективных электродных материалов является их модифицирование различными добавками; пассивация; нанесение тонких покрытий, обладающих высокой литий-ионной проводимостью; переход к тонкопленочным технологиям. Одной из технологий, позволяющей решать такие задачи, является метод молекулярного наслаивания (МН), известный в иностранной литературе как

метод Атомно-Слоевого Осаждения (АСО). Эта технология обладает рядом преимуществ по сравнению с другими методами получения тонких пленок: однородное распределение толщины пленки по поверхности; возможность роста пленок при низких температурах 100 - 150 °С; низкая дефектность осаждаемых слоев, которая связана со степенью чистоты реагентов (> 99,999 %). Метод МН позволяет получать широкий класс материалов: нитридные, оксидные, металлические, полупроводниковые пленки, наноламинаты, которые имеют аморфную или кристаллическую структуру в зависимости от температуры осаждения. Кроме того, одним из основных преимуществ метода молекулярного наслаивания является равномерное по толщине нанесение пленки на сложную поверхность (3Б объекты), что невозможно получить другими распространенными технологическими методами, такими как золь-гель метод; методы, основанные на физическом распылении мишени (импульсное лазерное напыление, магнетронное распыление); плазмохимические методы осаждения тонких пленок. Несмотря на то, что технология молекулярного наслаивания появилась в конце 60-х готов 20 века, использование ее в литий-ионных аккумуляторах активно реализуется лишь последние 5 лет. Стабильные промышленные технологии с использованием технологии молекулярного наслаивания, позволяющие создавать многокомпонентные катодные и анодные материалы, еще не реализованы в промышленности. В связи с этим создание такой технологии является актуальной задачей современного материаловедения.

Цель работы: Разработка научно-технологических основ создания электродных материалов для литий-ионных аккумуляторов повышенной эффективности с использованием технологии молекулярного наслаивания.

Для достижения поставленной цели решали следующие задачи: 1. Анализ и определение тенденций развития в области модифицирования электродных материалов литий-ионных аккумуляторов с использованием технологии молекулярного наслаивания.

2. Разработка механизмов улучшения электрохимических характеристик порошковых катодных материалов на базе литированных оксидов переходных металлов с повышенным содержанием лития.

3. Разработка технологических основ получения литированных оксидов переходных металлов с повышенным содержанием лития обладающими физико-химическими характеристиками, обеспечивающими высокие удельные показатели катодных материалов.

4. Разработка технологических основ получения пассивационных покрытий на основе оксида алюминия на электроды, изготовленные из литированных оксидов переходных металлов с повышенным содержанием лития, а также на электроды, изготовленные из традиционного катодного материала -LiCoO2, методом молекулярного наслаивания.

5. Разработка научно-технологических основ синтеза анодных материалов на основе оксида олова с использованием технологии молекулярного наслаивания для тонкопленочных ЛИА с повышенными эксплуатационными характеристиками.

Исследование морфологии, состава, тонкой структуры и проведение

электрохимических испытаний синтезированных материалов.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Исследованы закономерности синтеза обогащенных литием слоистых катодных материалов на основе соединений Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2 и Li1.25Ni0.12Co0.12Mn0.51O2, с использованием ацетатов и нитратов металлов методом распыления.

2. Выявлены закономерности синтеза пассивационных покрытий оксида алюминия с использованием триметилалюминия и деионизованной воды методом молекулярного наслаивания на пористых электродах на основе кобальтата лития.

3. Разработана методика повышения электрохимических характеристик катодных материалов на основе литированных оксидов переходных

металлов с использованием тонких пленок оксида алюминия, нанесенных методом молекулярного наслаивания.

4. Разработаны научно-технологические основы синтеза тонких пленок оксида олова (IV) методом молекулярного наслаивания с использованием тетраэтилолова и различных окислителей: индуктивно-связанной кислородной плазмы, перекиси водорода, озона.

5. Предложена методика получения высокоэффективных отрицательных электродов на основе оксида олова для литий-ионных аккумуляторов с использованием технологии молекулярного наслаивания.

6. Показано влияние технологических параметров синтеза пленок оксида олова методом молекулярного наслаивания с плазменной активацией процесса на морфологию и плотность получаемых покрытий.

Практическая ценность работы

Разработаны научно-технологические основы синтеза порошковых катодных материалов на базе литированных оксидов переходных металлов с повышенным содержанием лития. Разработана технология модифицирования используемых катодных материалов, применяемых в промышленности, а также технология создания новых электродных материалов с высокими электрохимическими свойствами методом молекулярного наслаивания. Определены технологические режимы и параметры получения отрицательного электрода на основе оксида олова с использованием технологии молекулярного наслаивания, обеспечивающие удельную емкость > 450 мАч/г при скорости разряда 40С. Разработанные методы синтеза адаптированы к условиям производства и основаны на использовании стандартного промышленного оборудования.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Технология получения катодных материалов на базе литированных оксидов переходных металлов с использованием спрейной сушки.

2. Механизм повышения электрохимических свойств катодных материалов на основе литированных оксидов переходных металлов с использованием технологии молекулярного наслаивания.

3. Технологические режимы и параметры получения отрицательных электродов на базе оксида олова для литий-ионных аккумуляторов, полученных методом молекулярного наслаивания.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии изготовления материалов для электродов литиевых источников тока с повышенными эксплуатационными характеристиками»

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на российских и международных конференциях: 12-ой международной балтийской конференции по атомно-слоевому осаждению (г. Хельсинки, Финляндия, 12 -13 мая 2014); 3-ей международной научно-практической конференции «Теория и практика современных электрохимических производств» (г. Санкт-Петербург, 17 - 19 ноября 2014); Международной научно-технической конференции «Нанотехнологии функциональных материалов» (г. Санкт-Петербург, «НФМ'14»); Китайско-Российском симпозиуме «Перспективные материалы и технологии» (г. Чиндао, Китай, АТУРК'14); 11-ой международной научно-технологической конференции «Современные металлические материалаы и технологии» (г. Санкт-Петербург, «СММТ'15»); 16-ой международной конференции по атомно-слоевому осаждению (г. Дублин, Ирландия 24 - 27 июля 2016г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них 10 в журналах, рекомендуемых перечнем ВАК РФ. На разработанные технологии получены 3 патента РФ на изобретение.

Личный вклад автора состоит в разработке программы исследований, получении экспериментальных данных, разработке технологии получения литированных оксидов переходных металлов с повышенным содержанием лития с использованием спрейной сушки, разработке технологии пассивации

положительных электродов для литий-ионных аккумуляторов методом молекулярного наслаивания, разработке технологии получения высокоэффективных анодов с использованием технологии молекулярного наслаивания, оптимизации технологии получения катода и сборки литий-ионного аккумулятора, отработке методик исследования материалов, анализе результатов и подготовке материалов к публикации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы, содержит 137 машинописных листов текста, включая 60 рисунков, 16 таблиц, 187 наименований библиографических ссылок.

В первой главе проведен анализ современного состояния вопроса в области различных материалов электродов литий-ионных аккумуляторов, их получения, применения и свойств. Подробно рассмотрены катодные материалы на основе литированных оксидов переходных металлов с повышенным содержанием лития, а также анодные материалы на основе оксида олова, в том числе особенности их фазового состава и кристаллической структуры. Уделено внимание способам получения катодных материалов на основе литированных оксидов переходных металлов с повышенным содержанием лития, указаны основные достоинства и недостатки методов. Показана актуальность применения метода молекулярного наслаивания для получения и модифицирования электродных материалов для литий-ионных аккумуляторов.

Вторая глава посвящена разработке методики экспериментальных исследований и получения новых катодных и анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов. Приводятся описания используемых в работе материалов, технологических процессов, исследовательского оборудования и методик исследования.

Третья глава посвящена синтезу порошковых катодных материалов на основе литированных оксидов переходных металлов с использованием спрейной сушки.

Четвертая глава посвящена модифицированию катодных материалов на основе литированных оксидов переходных металлов, обогащенных литием с использованием технологии молекулярного наслаивания. В данной главе разработаны и апробированы технологические основы пассивации электродных материалов на основе соединения Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2, а также используемого в настоящее время в промышленности литированного оксида кобальта с использованием оксида алюминия.

В пятой главе описан способ получения тонкопленочных отрицательных электродов на основе оксида олова методом молекулярного наслаивания с использованием различных начальных компонентов для литий-ионных аккумуляторов.

Глава 1. Аналитический обзор

Разработка активных материалов для литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) с рекордными удельными энергетическими характеристиками является одним из приоритетных направлений науки РФ [1]. Удельные характеристики ЛИА, в основном, определяются катодным материалом [2]. Именно поэтому, большинство научных работ, посвящены разработке новых и совершенствованию традиционных катодных материалов. Например, в 2013 году наибольшее количество статей (28,5%) журнала Journal of Power Sources (Elsevier), связанных с литий-ионными аккумуляторами, были посвящены катодному материалу.

На основании изучения современной научной литературы можно выделить несколько направлений в области разработки катодных материалов и изготовления положительных электродов на их основе:

1. Синтез и исследование материалов, перспективных для использования в ЛИА. В перечень таких соединений входят:

а) Фторфосфаты переходных металлов в которых два иона лития приходится на один ион переходного металла Li2MPO4F - Li2CoPO4F [3-6], Li2FePO4F [5, 7], Li2MnPO4F [5, 8], Li2Co(1-x)MxPO4F (M = Fe, Mn) [9] , Li2NiPO4F [5, 10], Li2VPO4F [11]. Достижения в области разработки данных материалов описаны в обзорах [12, 13].

б) Обогащенные литием нанокомпозитные оксиды переходных металлов никеля-кобальта-марганца (LiMO2xLi2MnO3xLiMn2O4 или LiMO2xLi2MnO3, где M - Ni, Co, Mn) [13-15].

в) Li07K015PO4F [16], LiFeBO3/ C[17], LiFeSO4F [18], LiMnBO3 [19], LiMnPO4 [20, 21], LiVPO4F[22, 23], LiZn0,5Mn1,5O4 [24], LixTiS2 [25], Li1+xNi0,5Mn05O2 (x=0,4[26]; 0,5[27]), литированные оксиды ванадия (V) [2832], литированные селениды металлов MyTi(1.y) Se2 (M = Cr, V) [33], литированный фтор-замещенный оксид молибдена MoO2,8F0,2 [34], Li2Fe(1-y)MnyP2O7/C (0<y<1)[35], Li2FeSiO4/C [36, 37], Li2VxCra-x)O2F [38], Li3V2(PO4)3 [39-42], Li4Mn2O5 [43], Na(2_x)LixFePO4F [44, 45] и др.

2. Варьирование состава переходных металлов в структуре катодных материалов, широко использующихся для изготовления ЛИА с целью повышения удельной энергии. Например, изменение содержания никеля в литированных смешанных оксидах никеля-кобальта-марганца (Li(1+x)NiaCobMncO(2-x), a+b+c=1) [46, 47] и соотношения Fe/Mn [48-51], Fe/Co [52-54] в соединениях LiFe(1-y)MyPO4 (M = Mn, Co). Исследование влияния соотношения Li/Me на свойства катодных материалов [55].

3. Введение примесей металлов для увеличения ионной проводимости LiFePO4 (Al [56], Co [57], Cr [56, 58], Ga [56], In [56, 59], Mg [57], Ni [56-59], Y [56]) для стабилизации литий марганцевой (LiMn2O4 - Co [60], Cr [60-64], Ni [60]) и литий никель-марганцевой шпинелей (LiNi(05.X)Mn(15.y)M(X+y)O4 (M=Co, Cr, Ti; x+y=0,05) [65].

4. Синтез и исследование катодных материалов, состоящих из двух и более фаз [66].

а) Определение влияния природы функциональных покрытий на работоспособность катодных материалов. Например, нанесение покрытий AI2O3 [67, 68], AbO3/C[67], MgO [68], Li2O 2B2O3 [68], ZnO [68], ZrO2 [68] для увеличения стабильности литированного оксида никеля-кобальта-марганца [67] и литированного оксида кобальта [68] при заряде до высоких потенциалов. При этом оболочки из LiCoO2 и LiNi08Co02O2 позволяют повысить стабильность LiMn2O4 (ядро) в процессе циклирования [69].

б) При создании композитов LiCoO2/LiMn2O4 [69-72] удается получить большую емкость по сравнению с рассчитанной на основании емкости каждого из материалов в отдельности и его доли в составе композита [71]. Композиты LiFePO4/LiMn2O4 [73], LiFePO4/Li3V2(PO4)3 [41] способны разряжаться большими токами по сравнению с составляющими их компонентами. Введение Li1,3Ti1,7Fe03(PO4)3 в структуру LiFePO4 увеличивает ионную проводимость последнего и как следствие увеличивалась разрядная емкость при больших токах разряда [74].

5. Варьирование структуры и строения частиц (размер [75, 76], форма [77], пористость [78], размер кристаллитов [78]).

6. Модифицирование катодных материалов и электродов проводящими добавками, например, углерод [15, 59, 79], нанотрубки [80], графен [80, 81], проводящие полимеры [82-85] наночастицы серебра [59].

Среди описанных выше путей улучшения работоспособности катодных материалов для рассмотрения выбрано получение функциональных покрытий. Данный способ, в частности, активно используют с целью увеличения стабильности литированного оксида кобальта при его заряде до высоких потенциалов 4,35В и выше. Основным направлением для повышения стабильности литированного оксида кобальта при потенциалах 4,45-4,5 является разработка искусственной пленки на границе электрод-электролит (artificial SEI). В число рассматриваемых в литературе компонентов пленки входят оксиды металлов, силикаты металлов, ионные проводники и др.

Метод молекулярного наслаивания (МН) [89] (Atomic layer deposition, атомно-слоевое осаждение), позволяет получать различные соединения [90] на поверхности порошков и в пористом пространстве материалов [91]. Следовательно, данный метод может быть перспективен для получения функциональных покрытий частиц катодного материала как перед, так и после изготовления электродов. Ниже будут рассмотрены основные эффекты, от нанесения пленок по методу МН на катодные материалы.

1.1 Синтез функциональных покрытий катодных материалов по методу молекулярного наслаивания

Впервые принципы метода молекулярного наслаивания [89] были сформулированы и применены на практике для получения тонких пленок С.И. Кольцовым, В.Б. Алесковским и их коллегами в 1960-х годах [92-94]. Независимо от советских ученых Т. Сунтола разработал аналогичный метод получения тонких пленок [95, 96], известный как атомно-слоевая эпитаксия или атомно-слоевое осаждение.

Получение тонких слоев материалов, согласно этим принципам может быть реализовано путем проведения последовательных реакций между функциональными группами, присутствующих на поверхности твердого вещества и низкомолекулярными реагентами. Для иллюстрации приведем пример одного из возможных способов получения пленки оксида алюминия (Рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Модель процесса АСО для осаждения Л120з с использованием

триметилалюминия и воды [99]

Путем откачки и продувки инертным газом реактора (вакуумной камеры) с поверхности катодного материала (положительного электрода) удаляют физически сорбированную воду (Стадия I). Затем в камеру напускают (Стадия II) пары триметилалюминия (Л1(СН3)3 (Реагент А). Гидроксильные (функциональные) группы, находящиеся на поверхности катодного материала взаимодействуют с парами триметилалюминия (реакция 1), при этом избыток

реагента А физически адсорбируется на поверхности модифицируемого материала. Для удаления избытка реагента А производят откачку и продувку камеры инертным газом (Стадия III). В результате последующего напуска паров воды (Реагент Б) в камеру (Стадия IV) происходит гидролиз связи А1-СНз (Реакция 2) с образованием гидроксильных групп на поверхности материала. Избыток молекул воды адсорбируется на поверхности модифицируемого материала. Для удаления паров воды камеру откачивают и продувают инертным газом (Стадия V). Стадии П^ образуют один цикл синтеза покрытия. Циклическая обработка (повторение стадий П^), позволяет наращивать покрытия оксида алюминия .

Поверхность(-ОН)х + Al(CH3)3 => поверхность(-0)х-А1(СН3)3_х + хСН (1)

Поверхность(-0)х-А1(СНз)з-х +(3-х)Н20 => шверхгость(-0)х-А1(0Н)3-х+(3-х)СЩ2)

Метод МН может быть применен в области разработки тонко-пленочных ЛИА (пленки анодов - ЬцТ15012 [97], Бп02 [98]; катодов - ЫСо02 [99, 100], ЫМп204 [101], ШеР04 [102], БеР04 [103, 104]; ионных проводников - Ы3Р04 [105], ЫТа03 [106] и др.) ЛИА [107, 108] и для формирования функциональных покрытий сепаратора [109, 110], материалов отрицательных [111-116] и положительных электродов ЛИА. Подробная информация с достижениями в области применения метода МН для разработки ЛИА приведена в обзорах [108, 115, 117-121]. В данном аналитическом обзоре более подробно рассмотрено влияние покрытий, нанесенных по методу молекулярного наслаивания, на работоспособность и структурные изменения катодных материалов.

Модифицирование катодных материалов по методу МН - динамично развивающееся направление, привлекающее внимание многих групп ученых. Общее количество публикаций индексируемых в системе Web of Science,

относящихся к модифицированию поверхности и при получении катодных материалов превышает 70. В период с 2010 по 2014 году был отмечен устойчивый рост числа работ (Рисунок 1.2). С 2014 по август 2016 наблюдается незначительное снижение числа публикаций.

В работах, ссылки на которые приведены в таблицах 1.1 - 1.5, рассматривается влияние модифицирования как катодных материалов, широко применяемых при производстве литий-ионных аккумуляторов -ЫСо02 (Таблица 1.1), ЫМп204 (Таблица 1.2), Ы1+х№аСоьМпс02-х (Таблица 1.3), так и перспективных материалов - Ы№05Мп1504 (Таблица 1.4) и обогащенные литием катодные материалы (Таблица 1.5). В качестве модифицирующих покрытий используют Л1203, ЛШ3, Л^хЕу, Се02, Ре203, БеР04, ЫЛ102, ЫЛ10х, ЫТа03, ТЮ2, 7п0, 7г02. Наращивание покрытий проводят в соответствии с процедурой, описанной выше (см. описание синтеза пленки оксида алюминия), с применением соответствующих реагентов. В редких случаях в качестве дополнительного энергетического воздействия при синтезе используют плазму [122]. Выбор металл-органических соединений в роли Реагента А, по-видимому обусловлен отсутствием выделения коррозионно активных продуктов реакции и способностью вступать в реакции гидролиза. Для получения оксидных пленок в качестве Реагента Б применяют воду, значительного реже кислород и озон.

20 18 16 14 л 12

ЬЙ

К ю

% 8

с а о 6

5 4

о

Рисунок 1.2- Изменение числа публикаций, относящихся к модифицированию по методу МН катодных материалов и их цитируемость (цифры в скобках на графике) в период с 2010 по август 2016 года

Таблица 1.1 Основные параметры модифицирования литированного оксида кобальта (1лСо02)

Г 248 ] (76;

V (6) -

388 ( ) 335 1

Г 529 )

(358)

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Год

ч/э Покрытие Реагент т, °с (время, ч) пЦ (оптимум) Прирост, за цикл, А Ссылка

А Б

Ч,э А120з ТМА Н20 180 2,6,10,20 2,2 [123]

ч 450(10) 20 -

ч ZnO Н20 180 4 -

э А1203 ТМА Н20 180 2,20 - [112]

э А1203 - - - 2,6 -2,5 [124]

э А1203 ТМА Н20 150 10,50,100,500 - [125]

ТЮ2 ТТ1Р Н20 150 10,50,100,500 -

ч А1203 - - - 2,4,6,10 - [126]

э А1203 ТМА Н20 - <10 1Д [116]

э А1203 ТМА Н20 150 2,5,10,50 1,3 [127]

TiO2 TTIP H2O 85 2 1,5

Ч,Э ZrO2 Zr(NMe2)4 H2O 100 2 1,3

Э AlWxFy TMA WF6 200 4 2,56 [128]

Э AI2O3 TMA H2O 150 10,20,30 - [129]

Э AI2O3 TMA H2O 180 30 -1 [130]

Ч AI2O3 TMA H2O 180 2, 25 -2 [131]

700 (4, 8,16) 25

Примечание. Ч - частицы; Э - электрод; DEZ - Диэтилцинк; TMA -Триметилалюминий; TTIP - тетраизопропоксид титана; (Zr(NMe2)4 -Тетракис(диметиламино)цирконий.

Таблица 1.2 Основные параметры модифицирования литий-марганцевой шпинели (LiMn2O4)

Ч/Э Покрытие Реагент T, °C (время, ч) пЦ (оптимум) Прирост, за цикл, Ä Ссылка

А Б

Э AI2O3 TMA H2O 120 4,10,20 2 [132]

Ч/Э AI2O3 TMA H2O 120 6,50,412 -1,2 [133]

Ч/Э ZnO DEZ H2O 120 2,6,10,50 1,7 [134]

Ч/Э ZrO2 Zr(O(CH3)3)4 H2O 120 2, 6, 10, 50,300 - [135]

Ч/Э ZnO DEZ H2O 120 6, 50 - [136]

Ч/Э AI2O3 TMA H2O 120 0,4,6,8 1,5 [137]

Ч/Э AI2O3 TMA H2O 120 6, 50 -1,1 [138]

ZrO2 Zr(O(CH3)3)4 H2O 120 6, 50 2,9

ZnO DEZ H2O 120 6, 50 -1,7

Ч ZrO2 Zr(O(CH3)3)4 H2O 120 2,6,10 -2 [139]

450 (3) 6

Ч CeO2 Ce(iPrCp)3 H2O 250 10, 30, 50, 100,150 0,6 [140]

AI2O3 TMA H2O 177 5 -

ZrO2 Zr(NMe2)4 H2O 250 5 -

Э AI2O3 TMA H2O 175 10, 50 -1 [141]

Примечание. Ce(iPrCp)3 - Трис(циклопентадиенил)церий (III);

Таблица 1.3 Основные параметры модифицирования литированных оксидов никеля-кобальта-марганца (NCM) и никеля-кобальта-алюминия (NCA -

LiNi0,gCO0,15Al0,05O2)

М-л Ч/Э Покрытие Реагент T, °C (время, ч) пЦ (оптимум) ПЦ, Ä Ссылка

А Б

(111) Ч AI2O3 TMA H2O - 2, 4, 6, 10 2,2 [142]

(111) Э LiTaO3 LiOtBu H2O 225 0, 2, 5, 10, 20 -2,5 [143]

Ta(OEt)5 H2O 225

(111) Ч AI2O3 TMA H2O 180 4 1,3 [144]

300 (12)

(424) Э AI2O3 TMA H2O 120 4 1,1-1,5 [145]

(523) Ч ZnO DEZ H2O 100 8 -1,7 [146]

(523) Э AI2O3 TMA H2O 120 2, 5, 8, 10 1,0-3,0 [147]

(523) Ч AIF3 TMA TaF5 125 5 [148]

(523) Э ZrO2 Zr(NMe2)4 H2O 150 0, 2, 5, 8 1,9 [149]

(523) Э A12O3 TMA H2O 180 2, 4, 8, 15 1,1 [150]

(622) Ч TiO2 TiCl4 H2O 200 139 0,36 [151]

FCG (811) Ч A12O3 TMA H2O - - - [152]

NCA TiO2 TiCl4 H2O - - -

Примечание М-л - материал, в круглых скобках указано соотношение №:Со:Мп (ё:е:^ в формуле Ы1+х№аСоЪМпс02_х, где 0<х<0,1, а=^(ё+е+^, Ъ=е/(ё+е+£), е=£/(ё+е+£); ПЦ - прирост за цикл; Та(0Б1;)5 - Тантал (V) этоксид; БСО - катодный материал с градиентом концентрации элементов во вторичных частицах (Ы№о.77Мпо.пСоо.1202).

Таблица 1.4 Основные параметры модифицирования литий никель-марганцевой шпинели (ЫК105Мп15О4)

Ч/Э Покрытие Реагент Т, °С (время, ч) пЦ (оптимум) Прирост, за цикл, А Ссылка

А Б

Э М2О3 ТМЛ Н2О 90 3, 10, 30 1,2 [153]

Э М2О3 ТМЛ Н2О - 2, 5,10 - [154]

ЫЛ102 ТМЛ Н2О 225[155] 5,10 -

ЫО'Би Н2О

Э М2О3 ТМЛ Н2О 150 4, 6 1 [156]

Ч Т102 Т1С14 Н2О 250 11, 15, 30, 50 -0,4 [157]

Л12О3 ТМЛ Н2О 250 5, 10, 15, 30 -0,8

Ч Л12О3 ТМЛ Н2О 180 0, 2, 4, 6, 10 2 [158]

Ч Л12О3 ТМЛ Н2О 225 5 - [159]

Ч БеР04 БеСр2 О3 300 5, 10, 20, 40 1 [160]

(СН3)3Р04 Н2О

Ч Бе203 БеСр2 О2 450 10, 20, 25, 30, 40, 80, 160 0,2 [161]

Примечание. БеСр2 - ферроцен, Ы0*Би - Литий т-бутоксид

Таблица 1.5 Основные параметры модифицирования обогащенных литием нанокомозитных катодных материалов

М-л Ч/Э Покрытие Реагент Т, °С (время, ч) пЦ (оптимум) ПЦ, А Ссылка

А Б

Ь1 Ч,Э АЬ0з ТМА Н20 18о 2, 6, 2о - [162]

Э зоо (з) 2, 6, 2о

Ь2 Э АЬ0з ТМА Н20 8о о;о,5;1,2;3, 4 нм - [16з]

Ь1 Ч АЬ0з ТМА Н20 15о 1о 2-з [164]

ТЮ2 ТТ1Р Н20 15о 2о <2

ьз Э А120з ТМА 02 1оо 5, 1о - [122]

Ь4 Э А120з ТМА Н20 12о 5, 1оо - [165]

ТЮ2 ТТ1Р Н20 1оо 6 -

15о 6 -

Zr02 7г(КМе2)4 Н20 1оо 6 -

15о 6 -

ЫА10Х ТМА Н20 6 -

ЬЮгБи Н20 6 -

Ь5 Ч А120з ТМА Н20 4 -2,5 [166]

Ь1 Ч 7п0 Н20 12о 2, 6, 1о -1,9 [167]

Zr02 7г(0(СИз)з)4 Н20 12о 6 -1,з

АЬ0з ТМА Н20 12о 6 -

Ь1 Э А120з ТМА Н20 15о 1о, 2о - [168]

Ь5 Ч А120з ТМА Н20 15о 4 - [169]

Примечание - Ь1 - Ы1,2Мпо,54№о,1зСоо,1з02; Ь2 - Ы1,2№о,15Мпо,55Соо,102; Ь3 - о,3Ы2Мп0з о,7ЫМпо,боК1о,25Соо,1502, Ь4 - о,5Ы2Мп0з о,5ЫК1о,375МПо,375СОо,2502; Ь5 - Ы1,2К1о,2Мпо,б02;

Покрытия, содержащие три элемента (кроме Л^хБу) получают последовательным синтезом оксидов (гидроксидов) соответствующих элементов. Например, варьирование соотношения числа циклов МН гидроксида лития и оксида алюминия позволяло получать пленки различного состава - ЫЛ10х [155, 165]. Увеличение числа циклов получения слоев ЫОН выше 50% приводило к резкому повышению массы наращиваемого покрытия ЫЛ10х (увеличению скорости роста). По-видимому, отмеченная закономерность связана с тем, что не удается полностью удалить физически адсорбированную воду с поверхности ЫОН [155].

Верхняя граница температур синтеза покрытий на электродах определяется устойчивостью связующего и реагентов. Максимальные температуры модифицирования электродов со связующим на основе поливинилиденфторида и политетрафторэтилена составляли 180°С [150] и 300°С (температура отжига на воздухе, после синтеза) [162], соответственно. Максимальная температура синтеза покрытий на частицах катодных материалов составляла 450°С (Бе203 [161]), температура отжига достигает 700°С [131].

Выбор оптимальной толщины покрытий различного состава обусловлено тем, что для работы катода требуется найти компромисс между защитными свойствами и проводимостью (электрической и ионной) покрытия. Достижения оптимальных электрохимических характеристик, в основном, обеспечивается после проведения до десяти циклов синтеза модифицирующих покрытий (см. таблицы 1.1 - 1.5). Ввиду того, что катодные материалы являются дисперсными, а электроды пористыми определить толщину тонких покрытий достаточно сложно. В этой связи ее оценивают на основании скоростей роста, полученных при синтезе покрытий того же состава на модельных объектах (пластины кремния). Более точным способом является определение толщин на основании приростов за цикл, рассчитанных из данных просвечивающей микроскопии, для тех же объектов

модифицирования, но при существенно большем числе циклов. Больший прирост толщины покрытия за цикл на дисперсных катодных материалах и электродах по сравнению плоскими подложками, по-видимому, обусловлен протеканием побочных процессов осаждения пленки из газовой фазы [123]. Осаждение из газовой фазы может происходить из-за неполного удаления реагентов. Например, в случае синтеза оксида алюминия большие скорости роста могут не оказывать существенное влияние на строение пленки [164]. При модифицировании диоксидом титана катодного материала, побочные реакции приводили к получению покрытий состоящих из мелких частиц. Увеличение времени продувки реакционного пространства с 5 до 20 секунд существенно снижало число, образующихся частиц [127].

1.2 Модифицирование частиц активного материала и электродов

В работе [162] проводили сопоставление характеристик модифицированных электродов и электродов, изготовленных из модифицированных частиц катодного материала. В результате исследований установлено, что процессе приготовления электродов слой оксида алюминия на поверхности частиц может повреждаться. Оксид алюминия имеет низкую электронную проводимость, в этой связи электроды, приготовленные из модифицированных частиц будут иметь более низкую проводимость, чем электроды без покрытия, а следовательно, будет наблюдаться более интенсивное снижение емкости при заряде/разряде. При нанесении покрытий на электрод, наращивание пленки происходит не только катодном материале, но и на проводящей добавке и связующем. Уменьшение интенсивностей и сдвиг в сторону меньших энергий связи пиков, относящихся к связующему (ПВДФ) может быть обусловлен частичным легированием связующего в процесс наращивания пленки [163]. Сохранение контакта частиц катодного материала с сетью проводящих частиц электропроводной добавки позволяет эффективно отводить заряд [133].

В случае использования покрытий 7п0 и 7г02 более предпочтительно применять электроды, изготовленные из предварительно модифицированных частиц. Установлено, что емкость электродов лучше сохраняется в процессе циклического заряда/разряда. Согласно результатам исследований методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) модифицированных электродов положения максимумов, соответствующих и 7п в пленках были аналогичны положению максимумов данных элементов, свойственным объемным оксидам. Напротив, при исследовании модифицированных частиц максимумы сдвигались в сторону меньших значений энергий, что может свидетельствовать об образовании связи подложка-О-Ме (7г, 7п). В этой связи авторы [138] делают заключение о том, что в случае модифицирования частиц образуются более плотные покрытия, что сказывается на лучшем сохранении емкости при циклическом заряде/разряде (100 циклов) при температуре 25 °С.

1.3 Сопоставление покрытий А1203 с покрытиями другого состава

Покрытие оксида алюминия часто используется для защиты катода и анода в современных ЛИА. Процесс нанесения покрытия оксида алюминия методом молекулярного наслаивания хорошо изучен. Основываясь на этих фактах, Стив Джордж и соавторы [123] предложили защиту катодных материалов и положительных электродов оксидом алюминия, полученным по методу МН.

С ростом толщины пленки оксида алюминия на спектрах РФЭС наблюдается увеличение интенсивности и незначительное смещение (десятые доли эВ) максимума (Л12р3/2) в сторону меньших энергий связи. Для относительно толстых пленок значение энергии связи приближается к значению, характерному для оксида алюминия [163]. При прогреве литированного оксида кобальта с нанесенным оксидом алюминия максимум (Л12р) смещается на единицы электронвольт, в сторону меньших энергий, а максимум 01з и Со2р смещаются в сторону больших энергий, что связано с

образованием сплава Ь1А1ХСо1_Х02 [1з1]. Таким образом, при синтезе покрытий оксида алюминия без последующего отжига внедрение алюминия в структуру катодного материала не происходит.

В настоящее время в литературе сообщается о различных процессах, протекающих в пленке оксида алюминия при заряде/разряде катодного материала. На дифференциальной кривой разряда (ёО/ёУ от V) модифицированного оксидом алюминия ЫСо02 присутствует только один пик, характеризующий процесс восстановление кобальта [125]. В этой связи авторы делают вывод о том, что А1з+ не участвует в электрохимическом процессе. При проведении аналогичных исследований ЫСо02 с покрытием ТЮ2 в области з,8В на дифференциальных кривых заряда/разряда были обнаружены максимумы. Их присутствие, по-видимому, обусловлено образованием фазы ЫТ1уСо1-у02+о,5у на границе ЫСо02/ТЮ2 [125]. С частичным легированием атомами титана, также связывают и увеличение емкости модифицированного литированного оксида кобальта. В работе [17о] при исследовании процессов литирования нанонитей алюминия с пленкой оксида алюминия было установлено, что при введении лития в пленку образуется стекло Ы-А1-0 и аналогичная фаза может образовываться на поверхности катодных материалах, покрытых оксидом алюминия в процессе заряда/разряда. В работе [164] проводили сопоставление спектров РФЭС покрытий оксида алюминия на катодном материале Ы1,2№о,1зМпо,54Соо,1з02 сразу после нанесения пленки и после проведения десяти циклов заряда/разряда на электродах. Учитывая, что положение максимума А12рз/2 после электрохимического циклирования смещается незначительно (о,2 эВ), авторы работы сделали вывод об отсутствии образования стекла Ы-А1-0 в результате прохождения лития через пленку оксида алюминия. При проведении аналогичных исследований покрытий диоксида титана в спектрах РФЭС образца, после проведения заряда/разряда, были обнаружены максимумы, относящиеся к ионам титана Т1з+ и Т14+. Присутствие ионов Т1з+ в

пленке авторы работы связывают с протеканием реакции литирования оксида титана [164].

Оценку устойчивости пленок оксида алюминия на поверхности электрода в процессе электрохимического циклирования можно провести на основе анализа формы и интенсивности полосы А12р3/2 спектров РФЭС. Интенсивность полосы может снижаться без существенного изменения формы [125]. Таким образом, происходит растворение покрытия оксида алюминия, а продукты его фторирования не удается зафиксировать. Интенсивность сигнала от атомов титана после проведения заряда/разряда катодных материалов с покрытием оксида титана в сопоставимых условиях, снижается за меньшее число циклов. Таким образом, пленка диоксида титана является менее устойчивой по сравнения с пленкой оксида алюминия.

Напротив, в работе [141] после проведения 300 циклов заряда разряда наблюдалось смещение максимума А12р3/2 в сторону больших энергий связи и происходило его уширение. Предполагая, что отмеченное смещение положения максимума связано с заменой в окружении части атомов кислорода на фтор авторы работы разложили полосу на две составляющие. С увеличением числа циклов МН с 10 до 50 доля площади кривой, характеризующей присутствие связей А1-Б, стала меньше. Следовательно, в более толстых покрытиях доля атомов алюминия, связанных с атомами фтора, уменьшается. Наличие максимумов, относящихся к А1-0 и А1-Б, может свидетельствовать о неполном протекании реакции А1203+6НБ => 2А1Б3 + Н20. О возможном совместном присутствии связей А1-0 и А1-Б в пленке оксида алюминия, подвергающейся воздействию НБ, свидетельствуют термодинамические расчеты [171]. В случае же взаимодействия 7п0 с НБ, согласно термодинамическим расчетам [171] более предпочтительным является образование конечных продуктов реакции - 7пБ2 и Н20. В этой связи пленка оксида алюминия является более устойчивой при воздействии с НБ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Новиков Павел Александрович, 2017 год

Список литературы

1. О приоритетных научных задачах, для решения которых требуется задействовать возможности федеральных центров коллективного пользования научным оборудованием. 8 февраля 2014 года. Правительство России. -. -URL: http://government.ru/orders/10326/.

2. Lithium-Ion Batteries. Lithium-Ion Batteries. Под ред. Yoshio M. и др.: Springer New York, 2009. Lithium-Ion Batteries. - 452 с.

3. Hadermann J., Abakumov A. M., Turner S., Hafideddine Z., Khasanova N. R., Antipov E. V., Van Tendeloo G. Solving the Structure of Li Ion Battery Materials with Precession Electron Diffraction: Application to Li2CoPO4F // Chemistry of Materials. - 2011. - T. 23, № 15. - C. 3540-3545.

4. Khasanova N. R., Gavrilov A. N., Antipov E. V., Bramnik K. G., Hibst H. Structural transformation of Li2CoPO4F upon Li-deintercalation // Journal of Power Sources. - 2011. - T. 196, № 1. - C. 355-360.

5. Kosova N. V., Slobodyuk A. B., Podgornova O. A. Comparative structural analysis of LiMPO4 and Li2MPO4F (M = Mn, Fe, Co, Ni) according to XRD, IR, and NMR spectroscopy data // Journal of Structural Chemistry. - 2016. - T. 57, № 2. - C. 345-353.

6. Kosova N. V., Devyatkina E. T., Slobodyuk A. B. In situ and ex situ X-ray study of formation and decomposition of Li2CoPO4F under heating and cooling. Investigation of its local structure and electrochemical properties // Solid State Ionics. - 2012. - T. 225. - C. 570-574.

7. Khasanova N. R., Drozhzhin O. A., Storozhilova D. A., Delmas C., Antipov E. V. New Form of Li2FePO4F as Cathode Material for Li-Ion Batteries // Chemistry of Materials. - 2012. - T. 24, № 22. - C. 4271-4273.

8. Kim S. W., Seo D. H., Kim H., Park K. Y., Kang K. A comparative study on Na2MnPO4F and Li2MnPO4F for rechargeable battery cathodes // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2012. - T. 14, № 10. - C. 3299-3303.

9. Khasanova N. R., Drozhzhin O. A., Fedotov S. S., Storozhilova D. A., Panin R. V., Antipov E. V. Synthesis and electrochemical performance of Li2Co1-xMxPO4F

(M = Fe, Mn) cathode materials // Beilstein Journal of Nanotechnology. - 2013. -T. 4. - C. 860-867.

10. Nagahama M., Hasegawa N., Okada S. High Voltage Performances of Li2NiPO4F Cathode with Dinitrile-Based Electrolytes // Journal of the Electrochemical Society. - 2010. - T. 157, № 6. - C. A748-A752.

11. Ellis B. L., Ramesh T. N., Davis L. J. M., Goward G. R., Nazar L. F. Structure and Electrochemistry of Two-Electron Redox Couples in Lithium Metal Fluorophosphates Based on the Tavorite Structure // Chemistry of Materials. - 2011.

- T. 23, № 23. - C. 5138-5148.

12. Antipov E. V., Khasanova N. R., Fedotov S. S. Perspectives on Li and transition metal fluoride phosphates as cathode materials for a new generation of Li-ion batteries // Iucrj. - 2015. - T. 2. - C. 85-94.

13. Кулова Т. Л., Скундин А. М. Высоковольтовые материалы положительных электродов литий-ионных аккумуляторов (обзор) // Электрохимия. - 2016. - T. 52, № 6. - C. 563-588.

14. Yu H. J., Zhou H. S. High-Energy Cathode Materials (Li2MnO3-LiMO2) for Lithium-Ion Batteries // Journal of Physical Chemistry Letters. - 2013. - T. 4, № 8.

- C. 1268-1280.

15. Воронов В. А., Губин С. П. Получение, строение и свойства покрытых углеродом наночастиц Li1.2Ni0.2Mn0.4Co0.2O2 // Неорганические материалы.

- 2014. - T. 50, № 4. - C. 409-414.

16. Fedotov S. S., Khasanova N. R., Samarin A. S., Drozhzhin O. A., Batuk D., Karakulina O. M., Hadermann J., Abakumov A. M., Antipov E. V. AVPO(4)F (A = Li, K): A 4 V Cathode Material for High-Power Rechargeable Batteries // Chemistry of Materials. - 2016. - T. 28, № 2. - C. 411-415.

17. Стафеева В. С., Дрожжин О. А., Панин Р. В., Филимонов Д. С., Фабричный П. Б., Яшина Л. В., Хасанова Н. Р., Антипов Е. В. Влияние условий синтеза композита LiFeBO3/C на его электрохимическую активность в качестве катодного материала для литий-ионных аккумуляторов // Электрохимия. -2015. - T. 51, № 7. - C. 703-710.

18. Delacourt C., Ati M., Tarascon J. M. Measurement of Lithium Diffusion Coefficient in LiyFeSO4F // Journal of the Electrochemical Society. - 2011. - T. 158, № 6. - C. A741-A749.

19. Стафеева В. С., Панин Р. В., Лобанов М. В., Антипов Е. В. Стабилизация моноклинной модификации LiMnBO3 при помощи изовалентного замещения марганца на цинк // Известия Академии наук. Серия химическая. - 2013. № 2.

- C. 377-382.

20. Kellerman D. G., Chukalkin Y. G., Medvedeva N. I., Gorshkov V. S., Semenova A. S. Effect of vanadium doping on the magnetic properties of LiMnPO4 // Physica Status Solidi B-Basic Solid State Physics. - 2016. - T. 253, № 5. - C. 965-975.

21. Kellerman D. G., Chukalkin Y. G., Medvedeva N. I., Kuznetsov M. V., Mukhina N. A., Semenova A. S., Gorshkov V. S. Hydrogen reduction of vanadium in vanadium-doped LiMnPO4 // Materials Chemistry and Physics. - 2015. - T. 149. -C. 209-215.

22. Kosova N. V. Mechanochemical reactions and processing of nanostructured electrode materials for lithium-ion batteries // Materials Today-Proceedings. - 2016.

- T. 3, № 2. - C. 391-395.

23. Kosova N. V., Devyatkina E. T., Slobodyuk A. B., Gutakovskii A. K. LiVPO4F/Li3V2(PO4)(3) nanostructured composite cathode materials prepared via mechanochemical way // Journal of Solid State Electrochemistry. - 2014. - T. 18, № 5. - C. 1389-1399.

24. Таланов В. М., Широков В. Б. Теория образования упорядоченной фазы LiZn0.5Mn1.5O4 // Кристаллография. - 2013. - T. 58, № 2. - C. 296-301.

25. Suslov E. A., Bushkova O. V., Sherstobitova E. A., Reznitskikh O. G., Titov A. N. Lithium intercalation into TiS2 cathode material: phase equilibria in a Li-TiS2 system // Ionics. - 2016. - T. 22, № 4. - C. 503-514.

26. Kurilenko K. A., Shlyakhtin O. A., Brylev O. A., Drozhzhin O. A. The effect of synthesis conditions on the morphology, cation disorder and electrochemical performance of Li1+xNi0.5Mn0.5O2 // Electrochimica Acta. - 2015. - T. 152. - C. 255-264.

27. Kurilenko K. A., Shlyakhtin O. A., Brylev O. A., Drozhzhin O. A. On the chemical interaction of Li1+x(Ni,Mn)O-2 with carbon and carbon precursors // Ceramics International. - 2014. - T. 40, № 10. - C. 16521-16527.

28. Semenenko D. A., Itkis D. M., Kulova T. L., Yashuk T. S., Skundin A. M., Goodilin E. A., Tretyakov Y. D. Fabrication of microporous cathode materials containing polyaniline-vanadia self-scrolled nanoribbons // Electrochimica Acta. -2012. - T. 63. - C. 329-334.

29. Semenenko D. A., Kozmenkova A. Y., Itkis D. M., Goodilin E. A., Kulova T. L., Skundin A. M., Tretyakov Y. D. Growth of thin vanadia nanobelts with improved lithium storage capacity in hydrothermally aged vanadia gels // Crystengcomm. -2012. - T. 14, № 5. - C. 1561-1567.

30. Semenenko D. A., Itkis D. M., Pomerantseva E. A., Goodilin E. A., Kulova T. L., Skundin A. M., Tretyakov Y. D. LiV2O5 nanobelts for high capacity lithium-ion battery cathodes // Electrochemistry Communications. - 2010. - T. 12, № 9. - C. 1154-1157.

31. Semenenko D. A., Kulova T. L., Skundin A. M., Itkis D. M., Pomerantseva E. A., Goodilin E. A., Tretyakov Y. D. Impedance spectroscopy study of lithium ion diffusion in a new cathode material based on vanadium pentoxide // Mendeleev Communications. - 2010. - T. 20, № 1. - C. 12-14.

32. Kosova N. V., Rezepova D. O., Slobodyuk A. B. Effect of annealing temperature on the structure and electrochemistry of LiVO3 // Electrochimica Acta. - 2015. - T. 167. - C. 75-83.

33. Брежестовский М. С., Суслов Е. А., Бушкова О. В., Меренцов А. И., Титов А. Н. Влияние гетеровалентного замещения по подрешетке титана на электрохимическую интеркалацию лития в MyTi1-ySe2 (M=Cr, V) // Физика твердого тела. - 2015. - T. 57, № 10. - C. 2023-2030.

34. Opra D. P., Gnedenkov S. V., Sokolov A. A., Podgorbunsky A. B., Laptash N. M., Sinebryukhov S. L. Fluorine substituted molybdenum oxide as cathode material for Li-ion battery // Materials Letters. - 2015. - T. 160. - C. 175-178.

35. Kosova N. V., Tsapina A. M., Slobodyuk A. B., Petrov S. A. Structure and electrochemical properties of mixed transition-metal pyrophosphates Li2Fe1-yMnyP2O7 (0 <= y <= 1) // Electrochimica Acta. - 2015. - T. 174. - C. 1278-1289.

36. Попович А. А., Новиков П. А., Силин А. О., Разумов Н. Г., Максимов М. Ю., Шенг В. К. Применение полиметилметакрилата в катодных материалах литий-ионных аккумуляторов // Журнал прикладной химии. - 2015. - T. 88, № 10. - C. 1449-1453.

37. Попович А. А., Новиков П. А., Силин А. О., Разумов Н. Г., Шенг В. К. Синтез нанокристалического катодного материала Li2FeSiO4/Q для литий-ионных аккумуляторов // Журнал прикладной химии. - 2014. - T. 87, № 9. - C. 1268-1273.

38. Ren S. H., Chen R. Y., Maawad E., Dolotko O., Guda A. A., Shapovalov V., Wang D., Hahn H., Fichtner M. Improved Voltage and Cycling for Li+ Intercalation in High-Capacity Disordered Oxyfluoride Cathodes // Advanced Science. - 2015. -T. 2, № 10. - C. 6.

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

40. Ivanishchev A. V., Churikov A. V., Ushakov A. V. Lithium transport processes in electrodes on the basis of Li3V2(PO4)(3) by constant current chronopotentiometry, cyclic voltammetry and pulse chronoamperometry // Electrochimica Acta. - 2014. - T. 122. - C. 187-196.

41. Косова Н. В., Девяткина Е. Т. Использование механической активации для синтеза новых наноструктурированных композиционных катодных материалов литий-ионных аккумуляторов // Доклады академии наук. - 2014. -T. 458, № 6. - C. 676-679.

42. Mateyshina Y. G., Uvarov N. F. Electrochemical behavior of Li(3-x)M '(x)V(2-y)M ''(y)(PO(4))(3) (M ' = K, M '' = Sc, Mg plus Ti)/C composite cathode material

for lithium-ion batteries // Journal of Power Sources. - 2011. - T. 196, № 3. - C.

1494-1497.

43. Freire M., Kosova N. V., Jordy C., Chateigner D., Lebedev O. I., Maignan A., Pralong V. A new active Li-Mn-O compound for high energy density Li-ion batteries // Nature Materials. - 2016. - T. 15, № 2. - C. 173-+.

44. Kosova N. V., Podugolnikov V. R., Bobrikov I. A., Balagurov A. M. Crystal Structure and Electrochemistry of Na2-xLixFePO4F (0 <= x <= 1) New Cathode Materials for Na- and Li-Ion Batteries // 17th International Meeting on Lithium Batteries (Imlb 2014). - 2014. - T. 62, № 1. - C. 67-78.

45. Kosova N. V., Podugolnikov V. R., Devyatkina E. T., Slobodyuk A. B. Structure and electrochemistry of NaFePO4 and Na2FePO4F cathode materials prepared via mechanochemical route // Materials Research Bulletin. - 2014. - T. 60. - C. 849857.

46. Wei Y., Zheng J. X., Cui S. H., Song X. H., Su Y. T., Deng W. J., Wu Z. Z., Wang X. W., Wang W. D., Rao M. M., Lin Y., Wang C. M., Amine K., Pan F. Kinetics Tuning of Li-Ion Diffusion in Layered Li(NixMnyCoz)O-2 // Journal of the American Chemical Society. - 2015. - T. 137, № 26. - C. 8364-8367.

47. Косова Н. В., Девяткина Е. Т. ^тез наноразмерных материалов для литий-ионных аккумуляторов с применением механической активации. исследование их структуры и свойств // Электрохимия. - 2012. - T. 48, № 3. -

C. 351-361.

48. Drozhzhin O. A., Sumanov V. D., Karakulina O. M., Abakumov A. M., Hadermann J., Baranov A. N., Stevenson K. J., Antipov E. V. Switching between solid solution and two-phase regimes in the Li1-xFe1-yMnyPO4 cathode materials during lithium (de)insertion: combined PITT, in situ XRPD and electron diffraction tomography study // Electrochimica Acta. - 2016. - T. 191. - C. 149-157.

49. Kosova N. V., Devyatkina E. T., Ancharov A. I., Markov A. V., Karnaushenko

D. D., Makukha V. K. Structural studies of nanosized LiFe0.5Mn0.5PO4 under cycling by in situ synchrotron diffraction // Solid State Ionics. - 2012. - T. 225. -C. 564-569.

50. Kosova N. V., Devyatkina E. T., Slobodyuk A. B., Petrov S. A. Submicron LiFe1-yMnyPO4 solid solutions prepared by mechanochemically assisted carbothermal reduction: The structure and properties // Electrochimica Acta. - 2012.

- T. 59. - C. 404-411.

51. Novikova S., Yaroslavtsev S., Rusakov V., Chekannikov A., Kulova T., Skundin A., Yaroslavtsev A. Behavior of LiFe1-yMnyPO4/C cathode materials upon electrochemical lithium intercalation/deintercalation // Journal of Power Sources. -2015. - T. 300. - C. 444-452.

52. Kosova N. V., Podgornova O. A., Devyatkina E. T., Podugolnikov V. R., Petrov S. A. Effect of Fe2+ substitution on the structure and electrochemistry of LiCoPO4 prepared by mechanochemically assisted carbothermal reduction // Journal of Materials Chemistry A. - 2014. - T. 2, № 48. - C. 20697-20705.

53. Novikova S. A., Yaroslavtsev S. A., Rusakov V. S., Kulova T. L., Skundin A. M., Yaroslavtsev A. B. Lithium intercalation and deintercalation into lithium-iron phosphates doped with cobalt // Mendeleev Communications. - 2013. - T. 23, № 5.

- C. 251-252.

54. Rusakov V., Yaroslavtsev S., Matsnev M., Kulova T., Skundin A., Novikova S., Yaroslavtsev A. Fe-57 Mossbauer study of Li (x) Fe1-y Co (y) PO4 (y=0, 0.1, 0.2) as cathode material for Li-ion batteries // Hyperfine Interactions. - 2014. - T. 226, № 1-3. - C. 791-796.

55. Shlyakhtin O. A., Choi S. H., Yoon Y. S., Oh Y. J. Accelerated synthesis and electrochemical performance of Li1+x(Ni0.5Mn0.5)O2+delta cathode materials // Journal of Power Sources. - 2005. - T. 141, № 1. - C. 122-128.

56. Kapaev R., Novikova S., Kulova T., Skundin A., Yaroslavtsev A. Conductivity and electrochemical behavior of Li1-x Fe1-2x ((MMQI)-M-II) (x) PO4 with olivine structure // Journal of Solid State Electrochemistry. - 2015. - T. 19, № 9. - C. 27932801.

57. Novikova S., Yaroslavtsev S., Rusakov V., Kulova T., Skundin A., Yaroslavtsev A. (LiFe 1 -xMxPO4)-P-II/C (M-II = Co, Ni, Mg) as cathode materials for lithiumion batteries // Electrochimica Acta. - 2014. - T. 122. - C. 180-186.

58. Chekannikov A. A., Kapaev R. R., Novikova S. A., Kulova T. L., Skundin A. M., Yaroslavtsev A. B. Research of Lithium Iron Phosphate as Material of Positive Electrode of Lithium-Ion Battery // International Journal of Electrochemical Science. - 2016. - T. 11, № 3. - C. 2219-2229.

59. Gryzlov D., Novikova S., Kulova T., Skundin A., Yaroslavtsev A. Behavior of LiFePO4/CPVDF/Ag-based cathode materials obtained using polyvinylidene fluoride as the carbon source // Materials &amp; Design. - 2016. - T. 104. - C. 95101.

60. Чуриков А. В., Качибая Э. И., Сычева В. О., Иванищева И. А., Имнадзе Р. И., Паикидзе Т. В., Иванищев А. В. Электрохимические свойства шпинелей LiMn2 - yMeyO4 (Me = Cr, Co, Ni) как катодных материалов для литий-ионного аккумулятора // Электрохимия. - 2009. - T. 45, № 2. - C. 185-192.

61. Чуриков А. В., Романова В. О. Определение коэффициента диффузии лития в замещенной шпинели LiMn1.95Cr0.0504 импедансным методом // Электрохимия. - 2013. - T. 49, № 3. - C. 303.

62. Чуриков А. В., Сычев В. О. Определение коэффициента диффузии лития в шпинелях LiMyMn2 - y04 методом гальваностатического прерывистого титрования // Электрохимия. - 2012. - T. 48, № 1. - C. 120.

63. Чуриков А. В., Сычева В. О. Определение коэффициента диффузии лития в шпинелях LiMyMn2 - yO4 методом потенциостатического прерывистого титрования // Электрохимия. - 2011. - T. 47, № 9. - C. 1117-1122.

64. Churikov A. V., Romanova V. O. An electrochemical study on the substituted spinel LiMn1.95Cr0.0504 // Ionics. - 2012. - T. 18, № 9. - C. 837-844.

65. Kosova N. V., Bobrikov I. A., Podgornova O. A., Balagurov A. M., Gutakovskii A. K. Peculiarities of structure, morphology, and electrochemistry of the doped 5-V spinel cathode materials LiNi0.5-x Mn1.5-y M (x+y) O-4 (M = Co, Cr, Ti; x plus y=0.05) prepared by mechanochemical way // Journal of Solid State Electrochemistry. - 2016. - T. 20, № 1. - C. 235-246.

66. Первов В. С., Овчинникова С. И., Медведева А. Е., Махонина Е. В., Киреева Н. В. Наноионика. Принципы формирования керамических материалов для

электрохимической энергетики // Неорганические материалы. - 2016. - T. 52, № 1. - C. 87-93.

67. Makhonina E. V., Meduedeva A. E., Dubasoua V. S., Volkou V. V., Politov Y.

A., Eremenko I. L. A new coating for improving the electrochemical performance of cathode materials // International Journal of Hydrogen Energy. - 2016. - T. 41, № 23. - C. 9901-9907.

68. Kosova N. V., Devyatkina E. T. Comparative study of LiCoO2 surface modified with different oxides // Journal of Power Sources. - 2007. - T. 174, № 2. - C. 959964.

69. Kosova N. V., Devyatkina E. T., Kaichev V. V., Slobodyuk A. B. From 'core-shell' to composite mixed cathode materials for rechargeable lithium batteries by mechanochemical process // Solid State Ionics. - 2011. - T. 192, № 1. - C. 284-288.

70. Махонина Е. В., Шатило Я. В., Дубасова В. С., Николенко А. Ф., Пономарева Т. А., Кистерев Э. В., Первов В. С. Поверхностно-модифицированные катодные материалы на основе LiCoO2 и LiMn2O4 // Неорганические материалы. - 2009. - T. 45, № 8. - C. 1006-1012.

71. Шатило Я. В., Махонина Е. В., Первов В. С., Дубасова В. С., Николенко A. Ф., Доброхотова Ж. В., Кедринский И. А. Композитные катодные материалы на основе LiCoO2 и LiMn2O4 // Неорганические материалы. - 2006. - T. 42, № 7. - C. 863-868.

72. Косова Н. В., Девяткина Е. Т., Каичев В. В. Композиционные катодные материалы на основе LiMn2O4 и LiCoO2, полученные с применением метода механической активации // Электрохимия. - 2009. - T. 45, № 3. - C. 296-304.

73. Махонина Е. В., Медведева А. Е., Дубасова В. С., Первов В. С., Еременко И. Л. Катодные материалы для литий-ионных аккумуляторов на основе композита LiFePO4 LiMn2O4 // Неорганические материалы. - 2015. - T. 51, № 12. - C. 1361-1366.

74. Svitan'ko A. I., Novikova S. A., Kulova T. L., Skundin A. M., Yaroslavtsev A.

B. An improvement in the ionic conductivity and electrochemical characteristics of

LiFePO4 by heterogeneous doping with NASICON-type phosphate // Mendeleev Communications. - 2015. - T. 25, № 3. - C. 207-208.

75. Титов А. А., Еременко З. В., Горячева Е. Г., Соколова Н. П., Ополченова Н. Л., Степарева Н. Н., Коробко Г. П. Синтез, структура и некоторые свойства LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 // Неорганические материалы. - 2013. - T. 49, № 2. - C. 198-205.

76. Kosova N. V., Devyatkina E. T., Petrov S. A. Fast and Low Cost Synthesis of LiFePO4 Using Fe3+ Precursor // Journal of the Electrochemical Society. - 2010. -T. 157, № 11. - C. A1247-A1252.

77. Alyoshin V. A., Pleshakov E. A., Ehrenberg H., Mikhailova D. Platelike LiMPO4 (M = Fe, Mn, Co, Ni) for Possible Application in Rechargeable Li Ion Batteries: Beyond Nanosize // Journal of Physical Chemistry C. - 2014. - T. 118, № 31. - C. 17426-17435.

78. Potapenko A. V., Chernukhin S. I., Romanova I. V., Rabadanov K. S., Gafurov M. M., Kirillov S. A. Citric acid aided synthesis, characterization, and high-rate electrochemical performance of LiNi0.5Mn1.5O4 // Electrochimica Acta. - 2014. -T. 134. - C. 442-449.

79. Воронов В. А., Губин С. П. Наночастицы сложных оксидов в полиэтиленовой матрице // Неорганические материалы. - 2015. - T. 51, № 11. - C. 1242-1248.

80. Ni J. F., Zhang L., Fu S. D., Savilov S. V., Aldoshin S. M., Lu L. A review on integrating nano-carbons into polyanion phosphates and silicates for rechargeable lithium batteries // Carbon. - 2015. - T. 92. - C. 15-25.

81. Tang X., Jan S. S., Qian Y. Y., Xia H., Ni J. F., Savilov S. V., Aldoshin S. M. Graphene wrapped ordered LiNi0.5Mn1.5O4 nanorods as promising cathode material for lithium-ion batteries // Scientific Reports. - 2015. - T. 5. - C. 10.

82. Apraksin R. V., Eliseeva S. N., Tolstopjatova E. G., Rumyantsev A. M., Zhdanov V. V., Kondratiev V. V. High-rate performance of LiFe0.4Mn0.6PO4 cathode materials with poly(3,4-ethylenedioxythiopene):poly(styrene

sulfonate)/carboxymethylcellulose // Materials Letters. - 2016. - T. 176. - C. 248252.

83. Levin O. V., Eliseeva S. N., Alekseeva E. V., Tolstopjatova E. G., Kondratiev V. V. Composite LiFePO4/poly-3,4-ethylenedioxythiophene Cathode for LithiumIon Batteries with Low Content of Non-Electroactive Components // International Journal of Electrochemical Science. - 2015. - T. 10, № 10. - C. 8175-8189.

84. Елисеева С. Н., Левин О. В., Толстопятова Е. Г., Алексеева Е. В., Апраксин Р. В., Румянцев А. М., Жданов В. В., Кондратьев В. В. Свойства катодного материала на основе феррофосфата лития с добавками проводящего полимера для перезаряжаемых литий-ионных батарей // Электрохимическая энергетика. - 2015. - T. 15, № 1. - C. 39-44.

85. Елисеева С. Н., Левин О. В., Толстопятова Е. Г., Алексеева Е. В., Кондратьев В. В. // Журнал прикладной химии. - 2015. - T. 88, № 7. - C. 10551058.

86. Махонина Е. В., Первов В. С., Дубасова В. С. Оксидные материалы положительного электрода литий-ионных аккумуляторов // Успехи химии. -2004. - T. 73, № 10. - C. 1075-1087.

87. Кулова Т. Л. Новые электродные материалы для литий-ионных аккумуляторов (обзор) // Электрохимия. - 2013. - T. 49, № 1. - C. 3-28.

88. Ярославцев А. Б., Кулова Т. Л., Скундин А. М. Электродные наноматериалы для литий-ионных аккумуляторов // Успехи химии. - 2015. -T. 84, № 8. - C. 826-852.

89. Малыгин А. А. Химическая сборка поверхности твердых тел методом молекулярного наслаивания // Book Химическая сборка поверхности твердых тел методом молекулярного наслаивания / Editor, 1998. - C. 58-64.

90. Puurunen R. L. Surface chemistry of atomic layer deposition: A case study for the trimethylaluminum/water process // Journal of Applied Physics. - 2005. - T. 97, № 12. - C. 52.

91. Koshtyal Y. M., Malkov A. A., Taulemesse J. M., Petrov S. N., Krasilin A. A., Malygin A. A. Structural and chemical transformations in the products of the

interaction of silica gel with vapours of TiCl4 and H2O // Applied Surface Science. - 2014. - T. 288. - C. 584-590.

92. Malygin A. A., Drozd V. E., Malkov A. A., Smirnov V. M. From V. B. Aleskovski. Hypothesis to the Method of Molecular Layering/Atomic Layer Deposition // Chemical Vapor Deposition. - 2015. - T. 21, № 10-12. - C. 216-240.

93. Алесковский В. Б., Кольцов С. И. Некоторые закономерности реакций молекулярного наслаивания // Науч.-техн. конф. Ленингр. техн. ин-та им. Ленсовета - Ленинград, 1965. - C. 67.

94. Puurunen R. L., Koshtyal Y., Pedersen H., van Ommen R. J., Sundqvist J. Virtual Project on the History of ALD: overview and current status // International workshop Atomic Layer Deposition Russia 2015 (ALD Russia 2015) - Moscow-Dolgoprudny: Moscow Institute of Physics and Technology, 2015. - C. 12-13.

95. Suntola T., Antson J. Menetelma ja laite yhdisteohutkalvojen kasvattamiseksi -Forfarande och anordning for uppbyggande av tunna foreningshinnor (-Method and apparatus for the growth of compound thin films) // Book Menetelma ja laite yhdisteohutkalvojen kasvattamiseksi - Forfarande och anordning for uppbyggande av tunna foreningshinnor (-Method and apparatus for the growth of compound thin films) / Editor. - Finland, 1974.

96. Puurunen R. L. A Short History of Atomic Layer Deposition: Tuomo Suntola's Atomic Layer Epitaxy // Chemical Vapor Deposition. - 2014. - T. 20, № 10-12. -C. 332-344.

97. Meng X. B., Liu J., Li X. F., Banis M. N., Yang J. L., Li R. Y., Sun X. L. Atomic layer deposited Li4Ti5O12 on nitrogen-doped carbon nanotubes // Rsc Advances. -2013. - T. 3, № 20. - C. 7285-7288.

98. Попович А. А., Максимов М. Ю., Новиков П. А., Силин А. О., Назаров Д. В., Румянцев А. М. Циклическая стабильность анодного материала на основе оксида олова (IV) для тонкопленочных источников тока // Журнал прикладной химии. - 2016. - T. 89, № 4. - C. 539-541.

99. Donders M. E., Arnoldbik W. M., Knoops H. C. M., Kessels W. M. M., Notten P. H. L. Atomic Layer Deposition of LiCoO2 Thin-Film Electrodes for All-Solid-

State Li-Ion Micro-Batteries // Journal of the Electrochemical Society. - 2013. - T. 160, № 5. - C. A3066-A3071.

100. Donders M. E., Knoops H. C. M., Kessels W. M. M., Notten P. H. L. Remote Plasma Atomic Layer Deposition of Thin Films of Electrochemically Active LiCoO2 // Atomic Layer Deposition Applications 7. - 2011. - T. 41, № 2. - C. 321330.

101. Miikkulainen V., Ruud A., Ostreng E., Nilsen O., Laitinen M., Sajavaara T., Fjellvag H. Atomic Layer Deposition of Spinel Lithium Manganese Oxide by Film-Body-Controlled Lithium Incorporation for Thin-Film Lithium-Ion Batteries // Journal of Physical Chemistry C. - 2014. - T. 118, № 2. - C. 1258-1268.

102. Liu J., Banis M. N., Sun Q., Lushington A., Li R. Y., Sham T. K., Sun X. L. Rational Design of Atomic-Layer-Deposited LiFePO4 as a High-Performance Cathode for Lithium-Ion Batteries // Advanced Materials. - 2014. - T. 26, № 37. -C. 6472-6477.

103. Gandrud K. B., Pettersen A., Nilsen O., Fjellvag H. High-performing iron phosphate for enhanced lithium ion solid state batteries as grown by atomic layer deposition // Journal of Materials Chemistry A. - 2013. - T. 1, № 32. - C. 90549059.

104. Liu J., Xiao B. W., Banis M. N., Li R. Y., Sham T. K., Sun X. L. Atomic layer deposition of amorphous iron phosphates on carbon nanotubes as cathode materials for lithium-ion batteries // Electrochimica Acta. - 2015. - T. 162. - C. 275-281.

105. Hamalainen J., Holopainen J., Munnik F., Hatanpaa T., Heikkila M., Ritala M., Leskela M. Lithium Phosphate Thin Films Grown by Atomic Layer Deposition // Journal of the Electrochemical Society. - 2012. - T. 159, № 3. - C. A259-A263.

106. Liu J., Banis M. N., Li X. F., Lushington A., Cai M., Li R. Y., Sham T. K., Sun X. L. Atomic Layer Deposition of Lithium Tantalate Solid-State Electrolytes // Journal of Physical Chemistry C. - 2013. - T. 117, № 39. - C. 20260-20267.

107. Knoops H. C. M., Donders M. E., van de Sanden M. C. M., Notten P. H. L., Kessels W. M. M. Atomic layer deposition for nanostructured Li-ion batteries // Journal of Vacuum Science &amp; Technology A. - 2012. - T. 30, № 1. - C. 10.

108. Aaltonen T., Miikkulainen V., Gandrud K. B., Pettersen A., Nilsen O., Fjellvag H. ALD of Thin Films for Lithium Ion Batteries // Atomic Layer Deposition Applications 7. - 2011. - T. 41, № 2. - C. 331-339.

109. Jung Y. S., Cavanagh A. S., Gedvilas L., Widjonarko N. E., Scott I. D., Lee S. H., Kim G. H., George S. M., Dillon A. C. Improved Functionality of Lithium-Ion Batteries Enabled by Atomic Layer Deposition on the Porous Microstructure of Polymer Separators and Coating Electrodes // Advanced Energy Materials. - 2012.

- T. 2, № 8. - C. 1022-1027.

110. Chen H., Lin Q., Xu Q., Yang Y., Shao Z. P., Wang Y. Plasma activation and atomic layer deposition of TiO2 on polypropylene membranes for improved performances of lithium-ion batteries // Journal of Membrane Science. - 2014. - T. 458. - C. 217-224.

111. Snyder M. Q., Trebukhova S. A., Ravdel B., Wheeler M. C., DiCarlo J., Tripp

C. P., DeSisto W. J. Synthesis and characterization of atomic layer deposited titanium nitride thin films on lithium titanate spinel powder as a lithium-ion battery anode // Journal of Power Sources. - 2007. - T. 165, № 1. - C. 379-385.

112. Jung Y. S., Cavanagh A. S., Riley L. A., Kang S. H., Dillon A. C., Groner M.

D., George S. M., Lee S. H. Ultrathin Direct Atomic Layer Deposition on Composite Electrodes for Highly Durable and Safe Li-Ion Batteries // Advanced Materials. -2010. - T. 22, № 19. - C. 2172-2176.

113. Wang H. Y., Wang F. M. Electrochemical investigation of an artificial solid electrolyte interface for improving the cycle-ability of lithium ion batteries using an atomic layer deposition on a graphite electrode // Journal of Power Sources. - 2013.

- T. 233. - C. 1-5.

114. Wang D. N., Yang J. L., Liu J., Li X. F., Li R. Y., Cai M., Sham T. K., Sun X. L. Atomic layer deposited coatings to significantly stabilize anodes for Li ion batteries: effects of coating thickness and the size of anode particles // Journal of Materials Chemistry A. - 2014. - T. 2, № 7. - C. 2306-2312.

115. Meng X. B., Yang X. Q., Sun X. L. Emerging Applications of Atomic Layer Deposition for Lithium-Ion Battery Studies // Advanced Materials. - 2012. - T. 24, № 27. - C. 3589-3615.

116. Jung Y. S., Lu P., Cavanagh A. S., Ban C., Kim G. H., Lee S. H., George S. M., Harris S. J., Dillon A. C. Unexpected Improved Performance of ALD Coated LiCoO2/Graphite Li-Ion Batteries // Advanced Energy Materials. - 2013. - T. 3, № 2. - C. 213-219.

117. Knoops H. C. M., Donders M. E., van de Sanden M. C. M., Notten P. H. L., Kessels W. M. M. Atomic layer deposition for nanostructured Li-ion batteries // Journal of Vacuum Science & Technology A. - 2012. - T. 30, № 1. - C. 10.

118. Liu J., Sun X. L. Elegant design of electrode and electrode/electrolyte interface in lithium-ion batteries by atomic layer deposition // Nanotechnology. - 2015. - T. 26, № 2. - C. 14.

119. Meng X. B. Towards high-energy and durable lithiumion batteries via atomic layer deposition: elegantly atomic-scale material design and surface modification // Nanotechnology. - 2015. - T. 26, № 2. - C. 4.

120. Wang X. R., Yushin G. Chemical vapor deposition and atomic layer deposition for advanced lithium ion batteries and supercapacitors // Energy & Environmental Science. - 2015. - T. 8, № 7. - C. 1889-1904.

121. Ahmed B., Xia C., Alshareef H. N. Electrode surface engineering by atomic layer deposition: A promising pathway toward better energy storage // Nano Today.

- 2016. - T. 11, № 2. - C. 250-271.

122. Choi M., Ham G., Jin B. S., Lee S. M., Lee Y. M., Wang G. X., Kim H. S. Ultra-thin Al2O3 coating on the acid-treated 0.3Li(2)MnO(3)center dot 0.7LiMn(0.60)Ni(0.25)Co(0.15)O(2) electrode for Li-ion batteries // Journal of Alloys and Compounds. - 2014. - T. 608. - C. 110-117.

123. Jung Y. S., Cavanagh A. S., Dillon A. C., Groner M. D., George S. M., Lee S. H. Enhanced Stability of LiCoO2 Cathodes in Lithium-Ion Batteries Using Surface Modification by Atomic Layer Deposition // Journal of the Electrochemical Society.

- 2010. - T. 157, № 1. - C. A75-A81.

124. Scott I. D., Jung Y. S., Cavanagh A. S., An Y. F., Dillon A. C., George S. M., Lee S. H. Ultrathin Coatings on Nano-LiCoO2 for Li-Ion Vehicular Applications // Nano Letters. - 2011. - T. 11, № 2. - C. 414-418.

125. Cheng H. M., Wang F. M., Chu J. P., Santhanam R., Rick J., Lo S. C. Enhanced Cycleabity in Lithium Ion Batteries: Resulting from Atomic Layer Depostion of Al2O3 or TiO2 on LiCoO2 Electrodes // Journal of Physical Chemistry C. - 2012. - T. 116, № 14. - C. 7629-7637.

126. Woo J. H., Trevey J. E., Cavanagh A. S., Choi Y. S., Kim S. C., George S. M., Oh K. H., Lee S. H. Nanoscale Interface Modification of LiCoO2 by Al2O3 Atomic Layer Deposition for Solid-State Li Batteries // Journal of the Electrochemical Society. - 2012. - T. 159, № 7. - C. A1120-A1124.

127. Li X. F., Liu J., Meng X. B., Tang Y. J., Banis M. N., Yang J. L., Hu Y. H., Li R. Y., Cai M., Sun X. L. Significant impact on cathode performance of lithium-ion batteries by precisely controlled metal oxide nanocoatings via atomic layer deposition // Journal of Power Sources. - 2014. - T. 247. - C. 57-69.

128. Park J. S., Mane A. U., Elam J. W., Croy J. R. Amorphous Metal Fluoride Passivation Coatings Prepared by Atomic Layer Deposition on LiCoO2 for Li-Ion Batteries // Chemistry of Materials. - 2015. - T. 27, № 6. - C. 1917-1920.

129. Попович А. А., Максимов М. Ю., Румянцев А. М., Новиков П. А. Повышение циклического ресурса электродов на основе LiCoO2, применяемых в литий-ионных аккумуляторах // Журнал прикладной химии. -2015. - T. 88, № 5. - C. 831-832.

130. Cheng Q., Yang T., Li Y., Li M., Chan C. K. Oxidation-reduction assisted exfoliation of LiCoO2 into nanosheets and reassembly into functional Li-ion battery cathodes // Journal of Materials Chemistry A. - 2016. - T. 4, № 18. - C. 6902-6910.

131. Xie M., Hu T., Yang L., Zhou Y. Synthesis of high-voltage (4.7 V) LiCoO2 cathode materials with Al doping and conformal Al2O3 coating by atomic layer deposition // Rsc Advances. - 2016. - T. 6, № 68. - C. 63250-63255.

132. Guan D. S., Jeevarajan J. A., Wang Y. Enhanced cycleability of LiMn2O4 cathodes by atomic layer deposition of nanosized-thin Al2O3 coatings // Nanoscale. - 2011. - T. 3, № 4. - C. 1465-1469.

133. Luan X. N., Guan D. S., Wang Y. Enhancing High-Rate and Elevated-Temperature Performances of Nano-Sized and Micron-Sized LiMn2O4 in LithiumIon Batteries with Ultrathin Surface Coatings // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. - 2012. - T. 12, № 9. - C. 7113-7120.

134. Zhao J. Q., Wang Y. Ultrathin Surface Coatings for Improved Electrochemical Performance of Lithium Ion Battery Electrodes at Elevated Temperature // Journal of Physical Chemistry C. - 2012. - T. 116, № 22. - C. 11867-11876.

135. Zhao J. Q., Qu G. Y., Flake J. C., Wang Y. Low temperature preparation of crystalline ZrO2 coatings for improved elevated-temperature performances of Li-ion battery cathodes // Chemical Communications. - 2012. - T. 48, № 65. - C. 81088110.

136. Aziz S., Zhao J. Q., Cain C., Wang Y. Nanoarchitectured LiMn2O4/Graphene/ZnO Composites as Electrodes for Lithium Ion Batteries // Journal of Materials Science & Technology. - 2014. - T. 30, № 5. - C. 427-433.

137. Guan D. S., Wang Y. Ultrathin surface coatings to enhance cycling stability of LiMn2O4 cathode in lithium-ion batteries // Ionics. - 2013. - T. 19, № 1. - C. 1-8.

138. Zhao J. Q., Wang Y. Surface modifications of Li-ion battery electrodes with various ultrathin amphoteric oxide coatings for enhanced cycleability // Journal of Solid State Electrochemistry. - 2013. - T. 17, № 4. - C. 1049-1058.

139. Zhao J. Q., Wang Y. Atomic layer deposition of epitaxial ZrO2 coating on LiMn2O4 nanoparticles for high-rate lithium ion batteries at elevated temperature // Nano Energy. - 2013. - T. 2, № 5. - C. 882-889.

140. Patel R. L., Xie H., Park J., Asl H. Y., Choudhury A., Liang X. H. Significant Capacity and Cycle-Life Improvement of Lithium-Ion Batteries through Ultrathin Conductive Film Stabilized Cathode Particles // Advanced Materials Interfaces. -2015. - T. 2, № 8. - C. 9.

141. Waller G. H., Brooke P. D., Rainwater B. H., Lai S. Y., Hu R., Ding Y., Alamgir F. M., Sandhage K. H., Liu M. L. Structure and surface chemistry of Al2O3 coated LiMn2O4 nanostructured electrodes with improved lifetime // Journal of Power Sources. - 2016. - T. 306. - C. 162-170.

142. Riley L. A., Van Ana S., Cavanagh A. S., Yan Y. F., George S. M., Liu P., Dillon A. C., Lee S. H. Electrochemical effects of ALD surface modification on combustion synthesized LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 as a layered-cathode material // Journal of Power Sources. - 2011. - T. 196, № 6. - C. 3317-3324.

143. Li X. F., Liu J., Banis M. N., Lushington A., Li R. Y., Cai M., Sun X. L. Atomic layer deposition of solid-state electrolyte coated cathode materials with superior high-voltage cycling behavior for lithium ion battery application // Energy & Environmental Science. - 2014. - T. 7, № 2. - C. 768-778.

144. Kim J. W., Travis J. J., Hu E. Y., Nam K. W., Kim S. C., Kang C. S., Woo J. H., Yang X. Q., George S. M., Oh K. H., Cho S. J., Lee S. H. Unexpected high power performance of atomic layer deposition coated Li Ni1/3Mn1/3Co1/3 O-2 cathodes // Journal of Power Sources. - 2014. - T. 254. - C. 190-197.

145. Wise A. M., Ban C. M., Weker J. N., Misra S., Cavanagh A. S., Wu Z. C., Li Z., Whittingham M. S., Xu K., George S. M., Toney M. F. Effect of Al2O3 Coating on Stabilizing LiNi0.4Mn0.4Co0.2O2 Cathodes // Chemistry of Materials. - 2015. - T. 27, № 17. - C. 6146-6154.

146. Kong J. Z., Ren C., Tai G. A., Zhang X., Li A. D., Wu D., Li H., Zhou F. Ultrathin ZnO coating for improved electrochemical performance of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 cathode material // Journal of Power Sources. - 2014. - T. 266. - C. 433-439.

147. Su Y. T., Cui S. H., Zhuo Z. Q., Yang W. L., Wang X. W., Pan F. Enhancing the High-Voltage Cycling Performance of LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2 by Retarding Its Interfacial Reaction with an Electrolyte by Atomic-Layer-Deposited Al2O3 // Acs Applied Materials & Interfaces. - 2015. - T. 7, № 45. - C. 25105-25112.

148. Jackson D. H. K., Laskar M. R., Fang S. Y., Xu S. Z., Ellis R. G., Li X. Q., Dreibelbis M., Babcock S. E., Mahanthappa M. K., Morgan D., Hamers R. J., Kuech

T. F. Optimizing AlF3 atomic layer deposition using trimethylaluminum and TaF5: Application to high voltage Li-ion battery cathodes // Journal of Vacuum Science & Technology A. - 2016. - T. 34, № 3. - C. 8.

149. Kong J. Z., Wang S. S., Tai G. A., Zhu L., Wang L. G., Zhai H. F., Wu D., Li A. D., Li H. Enhanced electrochemical performance of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 cathode material by ultrathin ZrO2 coating // Journal of Alloys and Compounds. -2016. - T. 657. - C. 593-600.

150. Shi Y., Zhang M. H., Qian D. N., Meng Y. S. Ultrathin Al2O3 Coatings for Improved Cycling Performance and Thermal Stability of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 Cathode Material // Electrochimica Acta. - 2016. - T. 203. - C. 154-161.

151. Qin C. C., Cao J. L., Chen J., Dai G. L., Wu T. F., Chen Y. B., Tang Y. F., Li A. D., Chen Y. F. Improvement of electrochemical performance of nickel rich LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 cathode active material by ultrathin TiO2 coating // Dalton Transactions. - 2016. - T. 45, № 23. - C. 9669-9675.

152. Mohanty D., Dahlberg K., King D. M., David L. A., Sefat A. S., Wood D. L., Daniel C., Dhar S., Mahajan V., Lee M., Albano F. Modification of Ni-Rich FCG NMC and NCA Cathodes by Atomic Layer Deposition: Preventing Surface Phase Transitions for High-Voltage Lithium-Ion Batteries // Scientific Reports. - 2016. -T. 6. - C. 16.

153. Fang X., Ge M. Y., Rong J. P., Che Y. C., Aroonyadet N., Wang X. L., Liu Y. H., Zhang A. Y., Zhou C. W. Ultrathin Surface Modification by Atomic Layer Deposition on High Voltage Cathode LiNi0.5Mn1.5O4 for Lithium Ion Batteries // Energy Technology. - 2014. - T. 2, № 2. - C. 159-165.

154. Park J. S., Meng X. B., Elam J. W., Hao S. Q., Wolverton C., Kim C., Cabana J. Ultrathin Lithium-Ion Conducting Coatings for Increased Interfacial Stability in High Voltage Lithium-Ion Batteries // Chemistry of Materials. - 2014. - T. 26, № 10. - C. 3128-3134.

155. Comstock D. J., Elam J. W. Mechanistic Study of Lithium Aluminum Oxide Atomic Layer Deposition // Journal of Physical Chemistry C. - 2013. - T. 117, № 4. - C. 1677-1683.

156. Song J., Han X. G., Gaskell K. J., Xu K., Lee S. B., Hu L. B. Enhanced electrochemical stability of high-voltage LiNi0.5Mn1.5O4 cathode by surface modification using atomic layer deposition // Journal of Nanoparticle Research. -2014. - T. 16, № 11. - C. 8.

157. Cho H. M., Chen M. V., MacRae A. C., Meng Y. S. Effect of Surface Modification on Nano-Structured LiNi0.5Mn1.5O4 Spinel Materials // Acs Applied Materials & Interfaces. - 2015. - T. 7, № 30. - C. 16231-16239.

158. Kim J. W., Kim D. H., Oh D. Y., Lee H., Kim J. H., Lee J. H., Jung Y. S. Surface chemistry of LiNi0.5Mn1.5O4 particles coated by Al2O3 using atomic layer deposition for lithium-ion batteries // Journal of Power Sources. - 2015. - T. 274. -C. 1254-1262.

159. Kim C. A., Choi H. J., Lee J. H., Yoo S. Y., Kim J. W., Shim J. H., Kang B. Influence of surface modification on electrochemical performance of high voltage spinel ordered-LiNi0.5Mn1.5O4 exposed to 5.3 V for 100 h before and after surface modification with ALD method // Electrochimica Acta. - 2015. - T. 184. - C. 134142.

160. Xiao B. W., Liu J., Sun Q., Wang B. Q., Banis M. N., Zhao D., Wang Z. Q., Li R. Y., Cui X. Y., Sham T. K., Sun X. L. Unravelling the Role of Electrochemically Active FePO4 Coating by Atomic Layer Deposition for Increased High-Voltage Stability of LiNi0.5Mn1.5O4 Cathode Material // Advanced Science. - 2015. - T. 2, № 5. - C. 6.

161. Patel R. L., Jiang Y. B., Choudhury A., Liang X. H. Employing Synergetic Effect of Doping and Thin Film Coating to Boost the Performance of Lithium-Ion Battery Cathode Particles // Scientific Reports. - 2016. - T. 6. - C. 11.

162. Jung Y. S., Cavanagh A. S., Yan Y. F., George S. M., Manthiram A. Effects of Atomic Layer Deposition of Al2O3 on the Li Li0.20Mn0.54Ni0.13Co0.13 O-2 Cathode for Lithium-Ion Batteries // Journal of the Electrochemical Society. - 2011. - T. 158, № 12. - C. A1298-A1302.

163. Bettge M., Li Y., Sankaran B., Rago N. D., Spila T., Haasch R. T., Petrov I., Abraham D. P. Improving high-capacity Li1.2Ni0.15Mn0.55Co0.1O2-based

lithium-ion cells by modifiying the positive electrode with alumina // Journal of Power Sources. - 2013. - T. 233. - C. 346-357.

164. Zhang X. F., Belharouak I., Li L., Lei Y., Elam J. W., Nie A. M., Chen X. Q., Yassar R. S., Axelbaum R. L. Structural and Electrochemical Study of Al2O3 and TiO2 Coated Li1.2Ni0.13Mn0.54Co0.13O2 Cathode Material Using ALD // Advanced Energy Materials. - 2013. - T. 3, № 10. - C. 1299-1307.

165. Bloom I., Trahey L., Abouimrane A., Belharouak I., Zhang X. F., Wu Q. L., Lu W. Q., Abraham D. P., Bettge M., Elam J. W., Meng X. B., Burrell A. K., Ban C. M., Tenent R., Nanda J., Dudney N. Effect of interface modifications on voltage fade in 0.5Li(2)MnO(3)center dot 0.5LiNi(0.375)Mn(0.375)CO(0.25)O(2) cathode materials // Journal of Power Sources. - 2014. - T. 249. - C. 509-514.

166. Zhang X. F., Meng X. B., Elam J. W., Belharouak I. Electrochemical characterization of voltage fade of Li1.2Ni0.2Mn0.6O2 cathode // Solid State Ionics. - 2014. - T. 268. - C. 231-235.

167. Zhao J. Q., Aziz S., Wang Y. Hierarchical functional layers on high-capacity lithium-excess cathodes for superior lithium ion batteries // Journal of Power Sources. - 2014. - T. 247. - C. 95-104.

168. Koshtyal Y. M., Rumyantsev A. M., Maximov M. Y., Popovich A. A., Zhdanov V. V. Li 1,25Ni0,13Co0,13Mn0,54O2 Based Electrodes Modified by Alumina Thin Layers // International workshop Atomic Layer Deposition Russia 2015 (ALD Russia 2015) - Moscow-Dolgoprudy: Moscow Institute of Physics and Technology, 2015. - C. 65-66.

169. Yan P. F., Zheng J. M., Zhang X. F., Xu R., Amine K., Xiao J., Zhang J. G., Wang C. M. Atomic to Nanoscale Investigation of Functionalities of an Al2O3 Coating Layer on a Cathode for Enhanced Battery Performance // Chemistry of Materials. - 2016. - T. 28, № 3. - C. 857-863.

170. Liu Y., Hudak N. S., Huber D. L., Limmer S. J., Sullivan J. P., Huang J. Y. In Situ Transmission Electron Microscopy Observation of Pulverization of Aluminum Nanowires and Evolution of the Thin Surface Al2O3 Layers during Lithiation-Delithiation Cycles // Nano Letters. - 2011. - T. 11, № 10. - C. 4188-4194.

171. Tebbe J. L., Holder A. M., Musgrave C. B. Mechanisms of LiCoO2 Cathode Degradation by Reaction with HF and Protection by Thin Oxide Coatings // Acs Applied Materials & Interfaces. - 2015. - T. 7, № 43. - C. 24265-24278.

172. Jiajun Chen. Recent Progress in Advanced Materials for Lithium Ion Batteries // Materials - 2013. - T. 6, № 1. - C. 156-183.

173. Jaeyeong Heo, Adam S. Hock, Roy G. Gordon. Low Temperature Atomic Layer Deposition of Tin Oxide // Chem. Mater. - 2010. -T. 22, № 17. - C. 49644973.

174. Woonyoung Lee, Yongkook Choi, Kwangjun Hong, Nam-Hoon Kim, Yongju Park, Jinseong Park. Characteristics of Plasma-Enhanced Atomic-Layer Deposited (PEALD) SnO2 Thin Films // Journal of the Korean Physical Society. - 2005. - T. 46, № 4. - C. 756-759.

175. Woon-Seop Choi. Effects of Seed Layer and Thermal Treatment on Atomic Layer Deposition-Grown Tin Oxide // TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC MATERIALS. - 2010. - T. 11, №. 5. - C. 222-225.

176. Jeffrey W. Elam, David A. Baker, Alexander J. Hryn, Alex B. F. Martinson, Michael J. Pellin and Joseph T. Hupp. Atomic layer deposition of tin oxide films using tetrakis (dimethylamino) tin // J. Vac. Sci. Technol. - 2010. - T. 26, № 244. - C. 244-252.

177. Xifei Li, Xiangbo Meng, Jian Liu, Dongsheng Geng, Yong Zhang, Mohammad Norouzi Banis, Yongliang Li, Jinli Yang, Ruying Li, Xueliang Sun, Mei Cai, Mark W. Verbrugge. Tin Oxide with Controlled Morphology and Crystallinity by Atomic Layer Deposition onto Graphene Nanosheets for Enhanced Lithium Storage // Advanced Functional Materials. - 2012. - T. 22, № 8. C. 1647-1654.

178. Meng X, Yang XQ, Sun X. Emerging Applications of Atomic Layer Deposition for Lithium-Ion Battery Studies // Adv Mater. - 2012. - T. 24, №27. C. 3589-3615.

179. Aravindana V., Jinesh K.B., Rajiv Ramanujam Prabhakar, Vinayak S. Kale, Madhavi S. Atomic layer deposited (ALD) SnO2 anodes with exceptional cycleability for Li-ion batteries // Nano Energy. - 2013. T. 2, № 5. C. 720-725.

180. Ellis J. Warner, Forrest Johnson, Stephen A. Campbell, Wayne L. Gladfelter, Atomic layer deposition of tin oxide and zinc tin oxide using tetraethyltin and ozone // J. Vac. Sci. Technol. A 33(2) 2015, 021517-1: 021517-7.

181. Profijt H. B., Potts S. E., van de Sanden M. C. M., Kessels W. M. M. PlasmaAssisted Atomic Layer Deposition: Basics, Opportunities, and Challenges // J. Vac. Sci. Technol. A. 2011. V. 29, P. 050801-1: 050801-26.

182. George, S. M. Atomic Layer Deposition: An Overview. // Chem. Rev. 2010, 110, 111-131.

183. M. Batzill and U. Diebold The surface and materials science of tin oxide // Progress in Surface Science 79 (2005) 47-154.

184. J. Szuber, G. Czempik, R. Larciprete, D. Koziej, B. Adamowicz, XPS study of the L-CVD deposited SnO thin films exposed to oxygen and hydrogen, // Thin Solid Films 391 (2001) 198-203.

185. Nazarov D.V. Bobrysheva, N.P. Osmolovskaya, O.M.; Smirnov, V.M.; Osmolovsky, M.G. Atomic layer deposition of tin oxide nanofilms: A review. // Rev. Adv. Mater. Sci. 2015, 40, 262-275.

186. S.K. Selvaraj, A. Feinerman, C.G. Takoudis, Growth behavior and properties of atomic layer deposited tin oxide on silicon from novel tin (II) acetylacetonate precursor and ozone // J. Vac. Sci. Technol. A 32 (2014) 01A112- 1: 01A112-6.

187. Seung-Yong Lee, Kyu-Young Park, Won-Sik Kim, Sangmoon Yoon, Seong-Hyeon Hong, Kisuk Kang, Miyoung Kim Unveiling origin of additional capacity of SnO2 anode in lithium-ion batteries by realistic ex situ TEM analysis // Nano Energy, 2016, V. 19, P. 234 - 245.