Научно-технологические основы разработки электродных материалов литий-ионных аккумуляторов с повышенной эксплуатационной безопасностью тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Новиков Павел Александрович

• Новиков Павел Александрович
• доктор наук
• 2026

Оглавление диссертации доктор наук Новиков Павел Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Общие представления о составе и свойствах материалов положительного электрода (катодных материалов) литий-ионных аккумуляторов. Состояние исследований, кристаллическая структура и их электрохимические характеристики. Влияние состава и свойств катодного материала на безопасность и срок службы устройств на их основе

1.1.1 Материалы положительного электрода на основе сложных оксидов переходных металлов со слоистой структурой общей формулы LiMO2 (M = Co, Mn, Ni, Al)

1.1.2 Материалы положительного электрода на основе сложных оксидов переходных металлов с трехмерной структурой шпинели общей формулы LiM2O4 (M = Mn, Ni)

1.1.3 Материалы положительного электрода на основе сложных фосфатов с трехмерной полианионной структурой общей формулы LiMPO4 (M = Mn, Fe, Co, Ni)

1.1.4 Материалы положительного электрода на основе смешанных слоистых оксидов никелата лития общей формулы LiNixCo(i-x-y)MnyO2 (NCM) и LiNixCoa-x-y)AlyO2 (NCA)

1.1.5 Материалы положительного электрода, построенные по принципу структур ядро-оболочка (core-shell)

1.1.6 Материалы положительного электрода на основе сложных оксидов переходных металлов с высоким содержанием лития и марганца

1.1.7 Практические аспекты применения литий-обогащенных катодных материалов в полной ячейке литий-ионной батареи

1.1.8 Сравнительная характеристика, преимущества и недостатки современных катодных материалов (материалов положительных электродов) для литий-ионных аккумуляторов

1.2 Обзор твердых электролитов (систем с высокой проводимостью ионов лития) для литиевых химических источников тока и их влияния на эксплуатационные характеристики литий-ионного аккумулятора

1.2.1 Твердые электролиты на основе структуры типа гранат

1.2.2 Твердые электролиты типа LISICON

1.2.3 Твердые электролиты типа LIPON

1.2.4 Твердые электролиты со структурой NASICON

1.2.5 Твердые электролиты на основе сульфидов

1.2.6 Твердые электролиты типа Li3N

1.2.7 Твердые электролиты на основе перовскитоподобных структур

1.2.8 Принципиальная схема использования соединения с высокой проводимостью ионов лития в катодном материале литий-ионного аккумулятора

1.2.9 Заключение по свойствам твердотельных электролитов

1.3 Основные подходы к повышению безопасности и стабильности эксплуатационных характеристик литий-ионных аккумуляторов

1.3.1 Рационализация состава электродов литий-ионных аккумуляторов: роль проводящих добавок и полимерных связующих

1.4 Технологические основы производства литий-ионных аккумуляторов

1.4.1 Влияние технологии производства электродов на характеристики и безопасность аккумуляторов

1.4.2 Роль сепаратора и электролита в обеспечении долговечности и безопасности аккумуляторов

1.4.3 Инновационные технологические подходы в производстве аккумуляторов

1.4.4 Проблемы, связанные с организацией производства литий-ионных аккумуляторов и способы их решения

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Материалы и исходные реагенты

2.1.1 Исходные компоненты для синтеза обогащенных литием оксидов переходных металлов различного состава методом распылительной сушки с последующей твердофазной реакцией

2.1.2 Исходные компоненты для синтеза обогащенного литием катодного материала Li1.17Ni0.12Co0.13Mn0.58O2 твердофазным методом

2.1.3 Исходные реагенты для синтеза тонких пленок оксида алюминия методом атомно-слоевого осаждения

2.1.4 Исходные компоненты для синтеза твердого электролита на основе соединения Li7La3Zr2O12

2.1.5 Исходные материалы для проведения электрохимических исследований

2.2 Синтез обогащенных литием оксидов переходных металлов методом распылительной сушки с последующей твердофазной реакцией

2.3 Синтез обогащенного литием катодного материала Li1.17Ni0.12Co0.13Mn0.58O2 твердофазным методом

2.4 Метод атомно-слоевого осаждения

2.4.1 Методика нанесения пассивационных покрытий на положительные электроды литий-ионных аккумуляторов

2.5 Синтез порошка твердого электролита на основе соединения Li7La3Zr2O12

2.6 Методы исследования полученных материалов

2.6.1 Изучение структуры и химического состава получаемых материалов

2.6.2 Исследование термической стабильности полученных материалов

2.6.3 Электрохимические исследования полученных материалов

2.6.4 Испытания литий-ионных аккумуляторов на безопасность

ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СЛОИСТЫХ СТРУКТУР КАТОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЛИТИРОВАННЫХ ОКСИДОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

3.1 Исследование структурных изменений катодного материала Ы[№0.8Со01Мпа1]О2 при циклировании в повышенном окне потенциалов

3.2 Исследование процесса деградации катодного материала Ы[№0.8Со0.1Мп01]О2 при циклировании в повышенном окне потенциалов

3.3 Выводы по главе

ГЛАВА 4. НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИНТЕЗА И ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ КАТОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЛИТИРОВАННЫХ ОКСИДОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЛИТИЯ

4.1 Определение параметров распыления при синтезе катодных материалов методом распылительной сушки

4.1.1 Влияние температуры и времени прогрева на размер частиц материала положительного электрода

4.1.2 Влияние концентрации металлов распыляемого раствора и его рН на размер частиц катодного материала, получаемого методом распылительной сушки

4.2 Микроструктура и фазовый состав синтезированных катодных материалов

4.2.1 Определение наличия гидроксильных групп на поверхности катодных материалов

4.3 Электрохимические характеристики обогащенных литием катодных материалов на основе литированных смешанных оксидов ^-металлов

4.3.1 Исследование эксплуатационных характеристик обогащенных литием катодных материалов методом импедансной спектроскопии

4.4 Синтез и свойства обогащенного литием катодного материала Li1.17Nio.12Coo.13Mno.58Ü2 для литий-ионных аккумуляторов

4.5 Сравнительная оценка термической стабильности обогащенных литием катодных материалов

4.6 Выводы по главе

ГЛАВА 5. НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПАССИВАЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ЭЛЕКТРОДАХ ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ МЕТОДОМ АТОМНО-СЛОЕВОГО ОСАЖДЕНИЯ

5.1 Отработка режимов атомно-слоевого осаждения при пассивировании электродов из LiCoO2

5.2 Влияние пассивационного покрытия Al2O3 на электрохимические свойства пассивированных электродов на основе кобальтата лития

5.3 Испытания на безопасность и исследование термической стабильности пассивированных электродов на основе кобальтата лития

5.4 Пассивация электродов, изготовленных на основе соединения Li1.25Ni0.12Co0.12Mn0.51O2

5.4.1 Электрохимические исследования пассивированных электродов на основе Li1.25Ni0.12Co0.12Mn0.51O2

5.4.2 Улучшение термической стабильности катодного материала Li125Ni0.12Co0.12Mn051O2 с помощью пассивационного покрытия Al2O3

5.5 Выводы по главе

ГЛАВА 6. ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ДОБАВОК В СОСТАВЕ КОМПОЗИТОВ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА НА ЭКСПЛУАТАЦИОННУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

6.1 Синтез и исследование порошка твёрдого электролита

6.2 Влияние углеродных нанотрубок и электропроводящего связующего РЕВОТ:Р8Б на эксплуатационные характеристики литий-ионных аккумуляторов

6.3 Выводы по главе

ГЛАВА 7. МОДЕРНИЗИРОВАННАЯ ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ЛИНИЯ ПО ПОЛУЧЕНИЮ ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ С ПОВЫШЕННОЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ С УЧЕТОМ ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО

ЭЛЕКТРОДА И ТЕХНОЛОГИЙ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

За последние тридцать лет литий-ионные аккумуляторы (ЛИА) заняли прочное место в повседневной жизни, став одними из наиболее распространённых и динамично развивающихся автономных источников питания на мировом рынке [1, 2]. Они находят всё более широкое применение в качестве постоянного источника тока в различных портативных электронных устройствах - фото- и видеотехнике, ноутбуках, планшетах, смартфонах, плеерах и другой переносной электронике. Кроме того, ЛИА успешно используются в медицинском оборудовании и стационарных системах накопления энергии, что подтверждает их универсальность и значимость для современных технологий.

Благодаря высокой удельной энергоемкости и относительно малому весу, ЛИА продолжают завоевывать и новые технологические ниши, такие как, беспилотные летательные и космические аппараты (дроны), электромобили и электробусы, гибридный электроавтотранспорт, морские и авиационные приложения. Инновации и технологический прогресс, достигнутый в области производства ЛИА, сделали их более доступными и привлекательными для широкого круга потребителей и производителей, что привело к снижению их рыночной стоимости. В настоящее время стоимость запасаемой энергии в ЛИА стала сопоставимой со стоимостью аккумулируемой энергии в традиционных системах накопления электроэнергии - никель-кадмиевых (Ni-Cd), свинцово-кислотных (РЬ-РЮ2) и никель-металлгидридных (М-МН) аккумуляторов. Последние, несмотря на устаревание технологии, все еще широко применяются как в потребительской электронике (компьютерная техника, часы, игрушки, системы аварийного освещения, калькуляторы и др.), так и в высокотехнологичных устройствах специального назначения, включая сигнальные средства, системы наведения ракет и торпед, космические аппараты, радиопередатчики и приборы ночного видения [3-7].

Развитие технологий ЛИА продолжается, обеспечивая рост удельной емкости, увеличение срока службы и повышение эксплуатационной безопасности. Присуждение Нобелевской премии по химии в 2019 году британскому химику С. Уиттингему, американскому физику Дж. Гуденафу и японскому химику А. Ёсино стало признанием важности и необходимости новых открытий и достижений в области ЛИА. Непрерывное совершенствование энергетической эффективности и эксплуатационных характеристик ЛИА делает их все более востребованными и конкурентоспособными на рынке. Тем не менее, вопросы безопасности ЛИА сохраняют высокую актуальность и требуют дальнейших исследований. Разработка новых методов синтеза функциональных и электродных материалов с повышенной эксплуатационной безопасностью, внедрение более точных систем мониторинга и контроля ключевых параметров работы аккумуляторов (температуры, напряжения, тока), а также создание более эффективных систем охлаждения относятся к числу приоритетных задач современной индустрии ЛИА.

Несмотря на заверения производителей о высоком уровне безопасности накопителей электрической энергии на базе ЛИА, присутствие в их составе катодных материалов, выделяющих при перезаряде кислород, анодных материалов, способных активно взаимодействовать с компонентами электролитной системы, а также электролитов, содержащих легковоспламеняющиеся органические растворители, создает потенциальные риски для здоровья и жизни потребителей. При эксплуатации ЛИА в нештатных режимах (внешнее или внутреннее короткое замыкание, перезаряд, переразряд, работа при повышенном напряжении, механический удар или пробой, производственные дефекты, перегрузка по току при заряде или разряде, старение элементов, воздействие внешнего источника тепла и др.) внутри аккумуляторной ячейки могут начать протекать побочные экзотермические реакции. Эти процессы приводят к тепловому разгону, сопровождающемуся резким ростом внутренней температуры, разгерметизацией корпуса, выделением паров электролита и продуктов термического разложения во внешнюю среду, что, в конечном итоге,

может вызвать задымление, возгорание или взрыв. Согласно данным Национальной системы оповещения о пожарах США в период с 1999 по

2013 гг. было зарегистрировано 1013 случаев пожаров, вызванных возгоранием ЛИА. В последующие пять лет Комиссия по безопасности потребительских товаров США (СРБС) сообщила уже о 25000 инцидентах возгорания ЛИА [8]. В Российской Федерации ежемесячно фиксируется до 10 случаев возгорания или взрыва ЛИА в различных электронных устройствах [9]. Подобные происшествия приводят не только к физическим травмам потребителей - от лёгких ожогов до летальных исходов, - но и к серьёзным техническим повреждениям оборудования, зданий и сооружений [10]. Эти данные подчеркивают нарастающую актуальность вопросов безопасности, связанных с широким применением ЛИА в современном обществе.

В настоящее время в Российской Федерации функционирует несколько компаний, занимающихся разработкой и производством ЛИА. К ключевым предприятиям полного цикла относятся АО «Верхнеуфалейский завод Уралэлемент» (г. Верхний Уфалей), АО «Энергия» (г. Елец) и ПАО «Сатурн» (г. Краснодар). АО «Верхнеуфалейский завод Уралэлемент» располагает собственной производственной и научно-испытательной базой, позволяющей выпускать ЛИА различных типоразмеров - от цилиндрических ячеек формата 18650 ёмкостью 1,82,8 Ач до призматических и ламинированных аккумуляторов ёмкостью до 95 и 35 Ач соответственно. Производственные мощности завода достигают 20 МВтч в год, однако значительная часть продукции изготавливается по государственным заказам и не поступает на рынок. АО «Энергия» производит ЛИА как для специальных целей, так и для бытовой электроники, выпуская цилиндрические аккумуляторы различных типоразмеров, а также призматические ЛИА в ламинатных и жёстких корпусах ёмкостью до 28 и 72 А ч соответственно. Предприятие использует преимущественно отечественное сырье и комплектующие и способно ежемесячно поставлять до 50 аккумуляторных батарей для электротранспорта, что соответствует годовому объему производства около

МВтч. Компания ООО «РЭНЕРА» (структура Росатома) реализует проект строительства завода по производству ЛИА мощностью 3-4 ГВтч в г. Калининграде на площадке законсервированной Балтийской АЭС. В рамках стратегии локализации и обеспечения технологической независимости «РЭНЕРА» приобрела 49 % акций южнокорейской компании Enertech International Inc., специализирующейся на производстве электродов, ЛИА и систем хранения энергии. Запуск завода запланирован на 2026 год. Пилотное производство катодных материалов Li(Ni,Mn,Co)O2 (NMC), включая материалы с повышенным содержанием никеля (Ni-Rich NMC) и обогащённые литием композиции (Li-Rich NMC), организовано в компании ООО «Рустор», расположенной в инновационном центре «Сколково». «Рустор» является единственным в России производителем катодных материалов данного типа и планирует масштабирование производства до крупнотоннажного уровня. На мировом рынке основными производителями ЛИА остаются LG Chem (Корея), BYD (Китай), Panasonic/Sanyo (Япония), BAK (Китай), Samsung (Корея) и Sony (Япония), на долю которых приходится около 80 % общего мирового производства ЛИА.

Для достижения полной надежности и уверенности в эксплуатации ЛИА необходимо продолжать совершенствовать меры безопасности и разрабатывать новые технологии, способные существенно снижать риски возникновения перегрева, короткого замыкания и возгорания аккумуляторов. Существует несколько стратегий повышения безопасности ЛИА. Одним из методов является создание внешних защитных систем, позволяющих в реальном времени отслеживать состояние аккумулятора (изменения температуры, напряжения, внутреннего сопротивления и других параметров) и предотвращать перегрев, перегрузку и другие потенциально опасные ситуации. Альтернативным подходом является разработка новых активных электродных материалов путем модификации существующих составов электродов и электролитов функциональными компонентами. Инновационные методы, такие как использование наноструктурированных композиционных электродных материалов и твердых

электролитов, также рассматриваются как перспективные пути повышения безопасности ЛИА.

В качестве внешних защитных систем чаще всего применяются электронные системы контроля и управления (Battery Management System, BMS или СКУ), представляющие собой комплекс электронных устройств, встроенных в корпус аккумулятора или связанных с ним. СКУ включает в себя различные компоненты, такие как сенсоры, контроллеры и исполнительные механизмы. Сенсоры следят за параметрами аккумулятора - напряжением, температурой, током заряда и разряда. Контроллеры анализируют поступающие данные от сенсоров и принимают решения о работе аккумулятора на основе заранее заданных алгоритмов. Исполнительные механизмы могут включать механические размыкатели цепи или другие устройства (например, плавкие предохранители), которые могут отключать аккумулятор от внешней цепи при достижении опасных условий эксплуатации [11]. СКУ также может взаимодействовать с внешними системами, такими как контроллеры заряда или устройства управления питанием, для обеспечения более безопасной и эффективной работы аккумулятора. Однако, несмотря на высокую эффективность СКУ в предотвращении внешнего короткого замыкания и перезаряда, случаи возгорания ЛИА по-прежнему нередки.

Химические элементы защиты выполняют роль дополнительных или альтернативных средств обеспечения безопасности ЛИА и считаются более надежными по сравнению с электронными системами контроля и управления. В отличие от электронных СКУ, которые функционируют на уровне сигналов и алгоритмов, химические элементы защиты основаны на использовании специальных функциональных добавок к материалам-компонентам литий-ионной системы. Они выполняют широкий спектр функций, направленных на повышение эксплуатационных характеристик ЛИА. Особенностью химических элементов защиты является то, что в большинстве случаев они способны работать автономно, независимо от внешних систем контроля, и не требуют вмешательства со стороны

оператора. Это обеспечивает дополнительный уровень защиты ЛИА, эксплуатируемых за пределами диапазона нормальных условий работы.

Наиболее распространённым направлением применения химических элементов защиты является введение функциональных добавок в электролит ЛИА. Например, используются добавки, способные замедлять, а в ряде случаев и предотвращать образование литиевых вискеров (или так называемых «дендритов») - опасных отростков металлического лития, прорастающих со стороны отрицательного электрода в процессе заряда аккумулятора [12-15]. Образование литиевых дендритов может приводить к точечному разогреву и возникновению внутреннего короткого замыкания с последующим тепловым разгоном ячейки. Кроме того, в состав электролита ЛИА могут включать редокс-шаттл добавки, которые за счет электрохимического шунтирования (переноса избыточного лития) обеспечивают обратимую защиту ячеек от перезаряда при потенциалах, немного превышающих конечное зарядное напряжение катодного материала [16-20].

Другим типом функциональных добавок, вводимых в электролит ЛИА, являются так называемые добавки «выключения», которые, выполняя роль необратимых прерывателей перезаряда, инициируют полное прекращение работы аккумулятора в аварийных режимах. Большинство из этих соединений относятся к соединениям ароматического ряда, таким как ксилол [21], бифенил [22-25], циклогексилбензол [26, 27]). При достижении высоких потенциалов молекулы данных соединений вступают в реакции электрохимической полимеризации либо окисления, сопровождающиеся интенсивным выделением газообразных продуктов. Обильное газообразование внутри ЛИА активирует внешнее токопрерывающее устройство, которое еще до начала теплового разгона автоматически размыкает цепь заряда при достижении критического уровня давления внутри ячейки.

Также широко применяются огнезащитные добавки, вводимые в электролит ЛИА, которые представлены в большинстве случаев органическими соединениями фосфора [28, 29] и галогенированными фосфорорганическими производными [30].

Такие добавки замедляют распространение огня в случае воспламенения аккумулятора. Кроме того, известны и полностью негорючие электролиты, в которых огнезащитные соединения уже включены в состав базовой электролитной матрицы, а не вводятся в виде добавок. Такие негорючие электролитные системы обеспечивают принципиально более высокий уровень безопасности, так как исключают саму возможность воспламенения ЛИА [31-37].

Несмотря на различные функции химических элементов защиты, они не являются универсальным решением для обеспечения надежной и комплексной безопасности ЛИА, работающих в нештатных режимах. Такие элементы срабатывают только в ответ на определенные условия и эффективны лишь на конкретных стадиях развития аварийной ситуации. Как правило, защитные механизмы активируются уже после начала протекания необратимых процессов окисления на материал-компонентах литий-ионной системы. Таким образом, они способны лишь минимизировать масштаб последствий аварий, связанных с возгораниями и взрывами ЛИА, но не могут полностью исключить риск их воспламенения или взрыва аккумулятора, особенно при сильных механических повреждениях ЛИА. Поэтому при обеспечении безопасности накопителей электрической энергии на базе ЛИА необходимо применять различные химические, электрические, механические и теплофизические подходы, реализуемые как на уровне материалов-компонентов литий-ионной системы (катодные и анодные электродные материалы, сепарационные материалы, функциональные добавки, материалы электролитной системы и др.), так и на уровне отдельных аккумуляторных ячеек, модульных сборок и батарей в целом. Использование таких подходов должно способствовать повышению термостойкости ЛИА в условиях нештатных режимов эксплуатации, снижению вероятности возникновения опасных внешних воздействий на ЛИА за пределами диапазона нормальных условий работы, устранению причин опасного воздействия ряда воздействующих факторов на ЛИА при их проявлении, предупреждению теплового разгона на ранних стадиях, минимизации тепловыделения при развитии

теплового разгона, а также уменьшению риска распространения теплового разгона на соседние аккумуляторные элементы в составе батареи.

Наиболее важными аспектами обеспечения безопасности ЛИА в процессе их производства, эксплуатации и хранения являются следующие:

— защита ЛИА от перезаряда и переразряда;

— сохранение целостности физической структуры ЛИА при механических воздействиях (например, при прокалывании и разгерметизации ячейки);

— защита ЛИА от внешнего и внутреннего короткого замыкания.

Учитывая изложенные выше аспекты по обеспечению безопасности литий-

ионных аккумуляторов, можно выделить следующие требования к электродным материалам [38]. Прежде всего, материалы должны характеризоваться высокой термической стабильностью как в заряженном, так и в разряженном состоянии. Кроме того, электроды ЛИА должны быть устойчивыми к перезаряду, что в значительной степени определяется стабильностью их кристаллической решётки и устойчивостью к фазовым превращениям. Третьим важным требованием является высокая электрохимическая стабильность материалов, обеспечивающая сохранение структуры и рабочих характеристик при работе в нештатных условиях. Высокая электрохимическая устойчивость материалов необходима для обеспечения длительного срока службы и надёжной работы аккумуляторов при различных эксплуатационных режимах. Соблюдение вышеупомянутых критериев безопасности позволяет минимизировать риски возникновения аварийных ситуаций, сопровождающихся возгоранием или взрывом, а также повысить надёжность работы ЛИА в нештатных режимах эксплуатации.

В последние годы значительный исследовательский интерес вызывают композиционные электродные материалы, функциональные добавки и наноразмерные покрытия, которые рассматриваются как перспективные решения для обеспечения вышеупомянутых критериев безопасности ЛИА. Действительно, они могут играть важную роль в предотвращении возникновения опасных ситуаций, связанных с воспламенением или взрывом элементов ЛИА в результате

их перезаряда, механического пробоя или короткого замыкания. Нанесение защитного покрытия на поверхность положительного электрода является перспективным способом предотвращения прямого контакта материала положительного электрода с электролитом, тем самым сводя к минимуму вероятность протекания побочных экзотермических реакций, выделяющих значительное количество теплоты. Кроме того, параметры безопасности катодного электродного материала могут быть значительно повышены путем замены традиционных электродных материалов на модифицированные наноструктурированные композиции. Композиционные электродные материалы также могут включать в себя электропроводящие функциональные добавки, которые повышают электрохимическую устойчивость электродных материалов. Таким образом, использование в конструкции ЛИА композиционных электродных материалов, функциональных добавок и нанопокрытий позволяет значительно улучшить параметры безопасности ЛИА, тем самым повышая их надежность и безопасность для использования в более широком спектре приложений.

Целью диссертационной работы является разработка научно-технологических основ создания новых материалов положительного электрода для литий-ионных аккумуляторов на основе композитов, обеспечивающих высокую безопасность и улучшенные эксплуатационные характеристики.

Объектом исследования является литий-ионная аккумуляторная батарея.

Предметом исследования является материал положительного электрода литий-ионного аккумулятора.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Определить условия безопасной эксплуатации ЛИА с применением материалов катодов, имеющих слоистую структуру на основе литированных оксидов переходных металлов типа LiMxCoyMnzO2 (х + у + z = 1) и установить закономерности получения требуемых физико-химических свойств материалов положительных электродов со слоистой

структурой в зависимости от параметров режима технологического процесса синтеза литированных оксидов ^-металлов.

2. Разработать научно-технологические основы:

— синтеза литированных оксидов ^-металлов с повышенным содержанием лития для создания на их основе положительных электродов ЛИА с высокой термической стабильностью при различных циклах заряда и разряда аккумулятора, обеспечивающих улучшенные электрохимические и физико-химические свойства (удельная ёмкость после активации > 240 мАч/г, кулоновская эффективность 98,599,5 %, стабильность кристаллической структуры и устойчивость к фазовым переходам при заряде до 4,8 В), с целью предотвращения эксплуатационных ситуаций, связанных с перегревом или коротким замыканием аккумулятора;

— получения защитных пассивационных покрытий на основе оксида алюминия на электроды ЛИА, изготовленные из литированных оксидов ^-металлов с повышенным содержанием лития, а также на электроды, изготовленные из традиционного катодного материала - ЫСо02, для повышения термической стабильности и циклического ресурса ЛИА;

— синтеза твердого электролита на основе соединения Ы7Ьа37г2012 с высокой ионной проводимостью и термической стабильностью, обеспечивающего более стабильное и безопасное электрохимическое взаимодействие в литиевой электрохимической системе.

3. Выполнить научно-экспериментальные исследования по выявлению закономерностей влияния наиболее часто применяемых электропроводящих добавок в составе композитов положительного электрода на эксплуатационные показатели ЛИА (циклическую стабильность, удельную энергию, внутреннее сопротивление батарей);

4. Установить закономерности влияния технологических параметров синтеза (время выдержки, температура синтеза и др.) на структуру и свойства

положительных электродных материалов, и, следовательно, на их электрохимическое поведение и устойчивость во время заряда и разряда;

5. Модернизировать производственную линию по изготовлению литий-ионных аккумуляторов с повышенной эксплуатационной безопасностью с учетом применения новых композиционных материалов положительного электрода и технологий их получения.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Установлены закономерности синтеза обогащенных литием слоистых катодных материалов на основе соединений Li1.2Nio.1зCoo.1зMno.54O2 и Li1.25Ni0.12Co0.12Mn0.51O2 с использованием ацетатов и нитратов металлов методом распыления. Выявлено влияние технологических параметров синтеза (рН раствора, концентрации солей металлов, расхода раствора при распылении, температуры отжига) на гранулометрический состав порошковых катодных материалов со слоистой микроструктурой, обеспечивающий электрохимическую стабильность и механическую устойчивость катодного материала. (п.1 паспорта научной специальности 2.6.17. Материаловедение)

2. Установлены закономерности получения пассивационных покрытий оксида алюминия с использованием триметилалюминия и деионизованной воды методом молекулярного наслаивания на пористых электродах на основе кобальтата лития. Отмечено, что покрытие А1203 не оказывает деструктивного влияния на удельную емкость кобальтата лития. По сравнению с электродами кобальтата лития без покрытий, пассивированные оксидом алюминия электроды на основе LiCoO2 демонстрировали больший циклический ресурс (на 30% выше) и высокую кулоновскую эффективность (99,2-99,8%) на протяжении более 100 циклов заряда-разряда. (п.12 паспорта научной специальности 2.6.17. Материаловедение)

3. Разработана методика повышения электрохимических характеристик катодных материалов на основе обогащенных литием слоистых катодных материалов за счёт нанесения тонкоплёночных пассивационных покрытий оксида алюминия методом атомно-слоевого осаждения, что обеспечило повышение их электрохимической устойчивости при расширенном окне потенциалов (до 4,8 В) и увеличение термической стабильности: температура экзотермического разложения катодного материала Ы1.25К10.12Со0.12Мп051О2 возросла на 25 °С (с 275 °С до 305 °С при скорости нагрева 1 °С/мин). (п.11 паспорта научной специальности 2.6.17. Материаловедение)

4. Установлен рациональный режим синтеза твердого электролита тетрагональной структуры на основе соединения Li7La3Zг2012 высокой чистоты (~98,7 %), использование которого в составе композиционного катодного материала NCM811 (с 5 %-ной массовой добавкой) обеспечивает высокую циклическую стабильность и электрохимическую устойчивость электрода (емкость 185 мАч/г при токе 0.1С после 100 циклов без снижения при повышении плотности тока до 5С), что значительно выше промышленных показателей NCM811. (п.4 паспорта научной специальности 2.6.17. Материаловедение)

5. Установлены закономерности влияния различных электропроводящих функциональных добавок (PEDOT:PSS, сажи, углеродных нанотрубок) на эксплуатационные характеристики композиционных катодных материалов на основе LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 ^СМ523) и выявлено, что углеродные нанотрубки являются наиболее совместимыми и предпочтительными функциональными добавками для традиционного производства ЛИА высокой мощности. (п.2 паспорта научной специальности 2.6.17. Материаловедение)

Практическая значимость работы:

1. Разработаны научно-технологические основы синтеза порошковых катодных материалов на базе литированных оксидов переходных металлов с повышенным содержанием лития, обладающих повышенной безопасностью и высокими эксплуатационными свойствами. Разработанные методы синтеза адаптированы к условиям производства и основаны на использовании стандартного промышленного оборудования.

2. Методом молекулярного наслаивания разработана технология модифицирования используемых катодных материалов в промышленности, а также технология создания новых электродных материалов с повышенной безопасностью и высокими электрохимическими свойствами.

3. Разработана технология создания ЛИА с функциональной добавкой соединения с высокой проводимостью ионов лития в материал положительного электрода.

4. Выявлено улучшение удельной емкости лабораторного образца ЛИА аккумулятора на 20% при добавлении в катодный материал механической добавки твердого электролита на базе соединения Li7LaзZr20l2. Показано, что данный материал может быть использован в качестве добавки к одному из самых распространенных катодных материалов для ЛИА в полупромышленных и промышленных масштабах. Улучшенная электрохимическая стабильность полученного катодного материала, а также отсутствие нежелательных побочных реакций, снижает риски, связанные с перегревом, коротким замыканием и другими аспектами безопасности аккумуляторов.

5. Модернизирована технология производства и сборки ЛИА с «пористой структурой», обеспечивающая стабильность его электрохимических свойств и повышенную эксплуатационную безопасность аккумуляторов. Входящий в состав электролита специальный компонент при контакте с

кислородом воздуха образует полимерную пленку в месте разгерметизации, что предотвращает нагрев аккумулятора и его дальнейшее возгорание. Применение данной технологии позволит предотвратить возгорание аккумулятора в результате деформации, пробоев, либо разрезов корпуса ЛИА.

Положения, выносимые на защиту:

1. Предельные условия безопасной эксплуатации слоистых структур катодных материалов на основе литированных оксидов переходных металлов типа LiNixCoyMnz02 (х + у + z = 1) на примере LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (Ж!М811);

2. Научно-технологические основы:

— синтеза литированных оксидов ^-металлов с повышенным содержанием лития для создания на их основе положительных электродов ЛИА, обладающих улучшенными физико-химическими свойствами и повышенной термической стабильностью при различных циклах заряда-разряда аккумулятора;

— получения защитных пассивационных покрытий на основе оксида алюминия, нанесенных методом атомно-слоевого осаждения на электроды ЛИА, изготовленные из литированных оксидов ^-металлов с повышенным содержанием лития и традиционного катодного материала LiCoO2;

- синтеза твердого электролита на основе соединения Li7LaзZr20l2 с высокой ионной проводимостью и термической стабильностью, обеспечивающего более стабильное и безопасное электрохимическое взаимодействие в литиевой электрохимической системе;

3. Повышение эксплуатационной безопасности литий-ионных аккумуляторов за счет оптимального подбора электропроводящих добавок в составе композитов положительного электрода;

4. Закономерности влияния технологических параметров синтеза (время выдержки, температура синтеза и др.) на структуру и свойства

положительных электродных материалов, и, следовательно, на их электрохимическое поведение и устойчивость во время заряда и разряда;

5. Модернизированная производственная линия по получению литий-ионных аккумуляторов с повышенной эксплуатационной безопасностью с учетом применения новых композиционных материалов положительного электрода и технологий их получения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научно-технологические основы разработки электродных материалов литий-ионных аккумуляторов с повышенной эксплуатационной безопасностью»

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 г.); 3-ей международной научно-практической конференции «Теория и практика современных электрохимических производств» (г. Санкт-Петербург, 17 - 19 ноября 2014 г.); международной научно-технической конференции «Нанотехнологии функциональных материалов» (НФМ'14) (г. Санкт-Петербург, 2014 г.); Китайско-Российском симпозиуме «Перспективные материалы и технологии» (АТУРК'14) (г. Чиндао, Китай, 2014 г.); I международной научной конференции молодых ученых «Электротехника. Энергетика. Машиностроение» (ЭММ-2014) (г. Новосибирск, 2 - 6 декабря 2014 г.); 11-ой международной научно-технологической конференции «Современные металлические материалы и технологии» (СММТ'15) (г. Санкт-Петербург, 2015 г.); 16-ой международной конференции по атомно-слоевому осаждению (г. Дублин, Ирландия 24 - 27 июля 2016 г.); 14-ой международной Балтийской конференции по атомно-слоевому осаждению (BALD 2016) (г. Санкт-Петербург, 2-4 октября 2016 г.); 8-ой международной конференции по наноматериалам «NANOCON 2016» (г. Брно, 19 -21 октября 2016 г.); международной научно-технической конференции «Пром-Инжиниринг» (ICIE) (г. Санкт-Петербург, 2017 г.); международной научно-технической конференции «Современные металлические материалы и технологии (г. Санкт-Петербург, 2017 г.); 4-ой международной конференции «Международный академический форум по материаловедению и инженерии» (ISAMSE 2019) (г.

Шанхай, 2019); международной научной конференции «Material Science: Composites, Alloys and Materials Chemistry» (MS-CAMC-2019) (г. Санкт-Петербург, 2019 г.); 8-ом Китайском международном форуме «Battery New Energy Industry» (г. Чанше, Хунань, 2020 г.); международной научной конференции «Современные материалы и передовые производственные технологии» (СМППТ-2021) (г. Санкт-Петербург, 2021 г.); 2-ой «Чжэцзянской конференции по материалам (г. Вэньчжоу, Чжэцзян, 2023 г.); 3-ем «Китайском семинаре по инновациям в области технологии твердотельных аккумуляторов и их промышленному применению» (г. Сучжоу, Цзянсу, 2023 г.); международной научной конференции «Внедрение инноваций. Новые материалы и аддитивные технологии» (ВИНМИАТ-25) (г. Санкт-Петербург, 2025 г.).

Публикации

По материалам диссертационной работы опубликовано 38 научных трудов, из которых 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, и 35 работ в международных научных изданиях, индексируемых в наукометрических базах данных Web of Science и Scopus (19 статей - в журналах первого и второго квартилей, Q1/Q2). Кроме того, в ходе выполнения диссертационной работы автором получен 21 патент на изобретения.

Соответствие паспорту научной специальности

Диссертация соответствует паспорту специальности 2.6.17. «Материаловедение» в части пунктов:

— п. 1. Разработка новых металлических, неметаллических и композиционных материалов, в том числе капиллярно-пористых, с заданным комплексом свойств путем установления фундаментальных закономерностей влияния дисперсности, состава, структуры, технологии, а также эксплуатационных и иных факторов на функциональные свойства материалов.

— п. 3. Разработка научных основ выбора металлических, неметаллических и композиционных материалов с заданными свойствами применительно к

конкретным условиям изготовления и эксплуатации деталей, изделий, машин и конструкций.

— п. 11. Разработка функциональных покрытий различного назначения и методов управления их свойствами и качеством.

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 атомно-слоевого осаждения, 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, семи глав, выводов и списка литературы, содержит 294 машинописных листов текста, включая 95 рисунка, 16 таблиц, 401 наименований библиографических ссылок.

В первой главе проведен анализ современного состояния исследований различных электродных материалов ЛИА, их получения, применения и свойств. Подробно рассмотрены материалы положительного электрода на основе литированных оксидов переходных металлов с повышенным содержанием лития, в том числе особенности их фазового состава и кристаллической структуры. Уделено внимание практическим аспектам применения литий-обогащенных катодных материалов в полной ячейке литий-ионной батареи. Приведен обзор твердых электролитов (систем с высокой проводимостью ионов лития) для литиевых химических источников тока, показана принципиальная схема использования твердого электролита в катодном материале литий ионного аккумулятора. Помимо этого, приведены основные приемы повышения безопасности и стабильности эксплуатационных характеристик ЛИА, а также рассмотрены технологические основы производства ЛИА.

Вторая глава посвящена разработке методики экспериментальных исследований и получения новых электродных материалов для ЛИА. Приводятся описания используемых в работе материалов, технологических процессов, исследовательского оборудования и методик исследования.

В третьей главе представлены исследования безопасных условий эксплуатации слоистых структур катодных материалов на основе литированных оксидов переходных металлов типа LiMxCoyMnz02 (х + у + ъ = 1) на примере перспективного катодного материала LiM0.8Co0.1Mn0.1O2 ^СМ811) с целью точного определения причин деградации структуры катодного материала. С помощью рентгеновской дифрактометрии показано изменение кристаллической структуры NCM811 в ходе непрерывного заряда и разряда постоянным током.

Четвертая глава посвящена синтезу порошковых катодных материалов на основе литированных оксидов переходных металлов с повышенным содержанием лития с использованием распылительной сушки и твердофазного синтеза. Обсуждены условия синтеза, охарактеризованы фазовый состав, макро- и микроструктурные свойства обогащенных литием порошковых материалов. Изложены технологические приемы и научные подходы к целенаправленному формированию структуры катодных материалов. Проведена сравнительная оценка термической стабильности обогащенных литием катодных материалов.

Пятая глава посвящена модифицированию катодных материалов на основе литированных оксидов переходных металлов, обогащенных литием с использованием технологии атомно-слоевого осаждения. В данной главе разработаны и апробированы технологические основы пассивации электродных материалов на основе соединения Li1.2Ni0.1зCo0.1зMn0.54O2, а также используемого в настоящее время в промышленности литированного оксида кобальта с использованием оксида алюминия.

В шестой главе рассмотрено влияние функциональных добавок на безопасность и стабильность эксплуатационных характеристик ЛИА. Обсуждены условия синтеза материала с высокой проводимостью ионов лития для ЛИА на базе

соединения Li7La3Zr2012 с гранатоподобной структурой тетрагональной модификации (твердого электролита) и детально охарактеризованы его свойства. Выявлено влияние электропроводящих добавок (углеродные нанотрубки и др.) и электропроводящего связующего (PEDOT:PSS) на эксплуатационные характеристики ЛИА.

В седьмой главе обсуждается модернизированная производственная линия по получению литий-ионных аккумуляторов с повышенной эксплуатационной безопасностью с учетом применения новых композиционных материалов положительного электрода и технологий их получения. Приведено пошаговое описание технологии получения и сборки ЛИА, обладающих высокими удельными характеристиками и повышенной эксплуатационной безопасностью.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Общие представления о составе и свойствах материалов положительного электрода (катодных материалов) литий-ионных аккумуляторов. Состояние исследований, кристаллическая структура и их электрохимические характеристики. Влияние состава и свойств катодного материала на безопасность и срок службы устройств на их основе

В настоящее время совершенствование существующих и разработка новых материалов для положительного электрода аккумулятора - катода рассматриваются как одно из приоритетных направлений в области развития ЛИА. Это обусловлено тем, что именно свойства катодного материала -морфологические особенности, кристаллическая структура и химический состав -в значительной степени определяет ключевые энергетические параметры аккумуляторов: энергоёмкость, выходную мощность и рабочее напряжение. Более того, химическая природа и физико-химические свойства положительного электрода оказывают существенное влияние как на эксплуатационную безопасность, так и на срок службы аккумуляторных батарей [39, 40].

Совершенствование и создание новых композиционных материалов для положительных электродов ЛИА направлено на достижение следующих целей:

— Повышение энергетической плотности аккумуляторов. Применение модифицированных или принципиально новых катодных материалов может способствовать увеличению запаса энергии, который может быть аккумулирован в единице массы или объёма ячейки. Это, в свою очередь, приведет к увеличению срока автономной работы литий-ионных устройств и расширению области практического применения ЛИА [41, 42].

— Увеличение производительности ЛИА. Новые материалы могут обеспечивать более высокую производительность аккумуляторов, что важно для электромобилей и других приложений, где требуется максимальная скорость зарядки и разрядки [43].

— Повышение безопасности работы ЛИА. Многие исследования направлены на создание более безопасных материалов для катодов, которые могли бы снизить риск перегрева и возгорания аккумуляторов.

— Увеличение срока службы аккумулятора. Новые материалы могут увеличить срок службы аккумуляторов, что помогает уменьшить частоту замены аккумуляторов и уменьшить негативный экологический след.

К современным катодным материалам ЛИА предъявляются следующие ключевые требования:

— Наличие в составе материала, выполняющего функцию катода в ЛИА, электрохимически активного катиона ^-металла, способного обратимо изменять свою степень окисления (Co3+/Co2+, Ее3+/Бе2+, У4+/У3+, М3+/№2+, Mn3+/Mn2+). При обратимом окислении/восстановлении катиона переходного металла в процессе деинтеркаляции/интеркаляции ионов лития должна сохраняться целостность имеющейся кристаллической структуры катодного материала.

— Хорошая электрохимическая стабильность. Материалы катода должны быть электрохимически стабильными в широком диапазоне потенциалов и температур, чтобы предотвратить разложение и деградацию ЛИА в различных условиях.

— Высокая емкость и энергетическая плотность. Катодные материалы с более высокой емкостью могут хранить больше энергии, что повышает энергетическую плотность аккумулятора и продолжительность его работы.

— Высокая циклическая стабильность. Материалы катода должны обеспечивать стабильную работу аккумулятора на протяжении множества циклов зарядки и разрядки, чтобы продлить его срок службы.

— Безопасность работы ЛИА. Состав катодного материала должен быть подобран таким образом, чтобы минимизировать риск перегрева, воспламенения и взрыва ЛИА. Это включает в себя выбор материалов с низким риском литиевой деградации и методы управления тепловой генерацией.

- Обеспечение равномерной зарядки и разрядки. Неравномерная зарядка и разрядка катодного материала может привести к образованию металлического лития на поверхности катода, что может вызвать короткое замыкание и прочие проблемы, связанные с безопасностью работы ЛИА.

— Долгосрочная стабильность. Катодные материалы должны обеспечивать стабильную работу аккумулятора на долгосрочной основе, чтобы уменьшить необходимость его замены и снизить негативный экологический след.

Исследования и разработки в области катодных материалов направлены на улучшение всех этих аспектов, с целью создания более производительных, надежных и безопасных ЛИА для различных сфер применения.

1.1.1 Материалы положительного электрода на основе сложных оксидов переходных металлов со слоистой структурой общей формулы LiMO2 (M =

Co, Mn, Ni, Al)

Литированный оксид кобальта (LiCoO2, LCO) был впервые был предложен Дж. Гуденафом и его коллегами как катодный материал для ЛИА. Их работа, опубликованная в 1981 году [44], считается одним из ключевых моментов в истории развития ЛИА. Она не только оказала большое влияние на развитие ЛИА, но и стала отправной точкой для дальнейших исследований и инноваций в области ЛИА, которые в дальнейшем привели к появлению более эффективных и безопасных батарей. Более того, коммерциализация LiCoO2 компанией Sony в 1991 [45] году привела эту технологию к массовому производству и сделала ее широкодоступной на рынке.

Электрохимические свойства слоистых структур, таких как LiMO2 (где M = Mn, Co, Ni) зависят от электронной конфигурации иона ^-металлов, входящего в их состав [46]. Поскольку электронная конфигурация определяет, сколько электронов находится в валентной оболочке и какой заряд имеет ион металла, это влияет на способность ^-металла встраиваться и высвобождать литий в процессах зарядки и разрядки. При этом изменение электронной конфигурации в процессе

зарядки и разрядки может также сопровождаться электронными переходами, что также влияет на электрохимическое поведение катодного материала и его способность накапливать и высвобождать ионы лития.

В слоистых оксидах LiMO2 (где М = Мп, Со, М) диффузия ионов лития осуществляется через литиевые слои, при этом ионы перемещаются из одной октаэдрической позиции в другую, проходя через промежуточные тетраэдрические положения. Этот механизм диффузии лития в слоистых структурах дает возможность эффективному встраиванию и высвобождению лития во время зарядки и разрядки аккумулятора, что является ключевым аспектом их работы.

Кристаллическая структура LiCoO2 представляет собой слоистую структуру, которая является производной от структуры а-оксида натрия (№2О). Эта структура обеспечивает эффективную диффузию лития и хорошую производительность в качестве катода для литий-ионных аккумуляторов. Структура состоит из слоев, где атомы кислорода (О) образуют плоские слои. Эти слои разделены октаэдрическими пустотами, где могут находиться ионы лития и ионы металла (Со). Подобная слоистая структура облегчает диффузию ионов лития внутри материала. Значение удельной емкости LiCoO2 составляет 140 мАч/г, в то время как теоретическая емкость данного материала составляет примерно 274 мАч/г.

Безопасное и эффективное использование ЛИА, в которых используется катодный материал, ограничено диапазоном напряжений его заряда и разряда. Для LiCo02 важно соблюдать следующий диапазон напряжений:

— Безопасное значение потенциала заряда для LiCoO2 составляет около 4.2 В на катоде по отношению к литиевому аноду. Это соответствует верхнему пределу напряжения.

— Нижний предел напряжения для LiCoO2 обычно составляет около 2.7 В на катоде по отношению к литиевому аноду. Падение напряжения ниже этой точки может привести к глубокому разряду и повреждению аккумулятора.

Успешность коммерциализации LiCo02 обусловлена его высокой энергоемкостью и относительной простотой синтеза. В LixCo02 внедрение и

экстракция ионов лития происходят обратимо через однофазный (твердорастворный) механизм. Однако при значительном извлечении ионов лития (более 50%) катодный материал подвергается необратимым окислительно-восстановительным изменениям, что может приводить к нежелательному газообразованию (выделению кислорода) и изменению валентности кобальта (неустойчивый Со4+ превращается в Со3+). Это ослабляет электрохимическую активность катодного материала [47]. Из-за необратимых изменений структуры и химических свойств LiCo02, которые происходят после извлечения более 50% ионов лития, его производительность, а также способность хранения и передачи энергии снижаются. Такие необратимые процессы могут уменьшить срок службы батареи, что делает ее менее надежной и долговечной. Это приводит к опасности применения LiCo02 в качестве катодного материала для батарей в потребительских устройствах. Именно поэтому в разработке аккумуляторов и катодных материалов акцентируется внимание на управлении процессами интеркаляции и деинтеркаляции лития, чтобы минимизировать необратимые изменения в материале и увеличить долговечность аккумуляторов.

Другой сложностью, которая ограничивает практическое применение LiCo02, заключается в растворении Со3+ в электролите [48]. Растворение Со3+ может привести к ряду негативных последствий:

— Потеря активного материала. Растворение катионов Со3+ в электролите означает, что активные металлические ионы Со3+ покидают катодный материал. Это может снижать эффективность и производительность батареи, поскольку активный материал теряется и не может больше участвовать в электрохимических реакциях.

— Снижение емкости батареи и сокращение срока ее службы. Поскольку растворение катионов Со3+ в электролите означает, что часть активного материала больше не может аккумулировать ионы лития, емкость батареи снижается. Это ведет к уменьшению не только энергетической емкости, но и длительности работы батареи.

— Потеря стабильности катода. Растворение металлических ионов в электролите может изменить химические свойства катодного материала и вызвать деградацию его структуры. Это может привести к ухудшению стабильности и долговечности катода.

— Коррозия электродов. Растворение металлических ионов может также вызвать коррозию электродов и других компонентов батареи, что может уменьшить ее срок службы.

Для минимизации растворения металлических ионов в электролите и повышения стабильности катодных материалов и аккумуляторов исследователи разрабатывают покрытия и защитные слои на поверхности катода, а также работают над оптимизацией состава электролита.

Учитывая вышеописанные проблемы, а также высокую стоимость кобальтсодержащего сырья, одним из направлений развития катодных материалов на основе сложных оксидов переходных металлов LiM02 стало создание литированных слоистых оксидов, в которых ионы кобальта частично или полностью замещены ионами никеля и марганца. Ожидалось, что такая модификация обеспечит следующие преимущества:

— Снижение зависимости от кобальта и удешевление производства. Частичная замена кобальта никелем и марганцем позволяет снизить зависимость от кобальта, который является дорогим и ограниченным ресурсом. Это могло бы сократить стоимость производства катодных материалов и сделать их более доступными.

— Увеличение стабильности. Предполагалось, что никель и марганец могли улучшить стабильность и долговечность катодных материалов, уменьшая необратимые окислительно-восстановительные процессы и растворение металлических ионов в электролите.

— Повышение производительности. Замещение кобальта никелем и марганцем могло бы также увеличить производительность батареи, улучшая её энергетическую емкость и уменьшая потери в процессе зарядки и разрядки.

— Снижение экологической нагрузки. Использование более доступных и менее токсичных элементов, таких как никель и марганец, сокращает экологические последствия добычи и производства исходных материалов.

Изоструктурные аналоги LiCoO2, такие как LiNiO2 и LiMnO2, действительно хорошо изучены, однако их практическое применение оказалось ограниченным из-за их низкой устойчивости [49, 50] при многократных циклах заряда-разряда. Эти материалы также характеризовались меньшей стабильностью при высоких напряжениях, что вызывало проблемы с безопасностью и долговечностью батарей. Аналогично LiCoO2, металлические ионы (Ni3+ и Mn3+), входящие в состав катодных материалов LiNiO2 и LiMnO2, подвергались растворению в электролите, что негативно сказывалось на эффективности и сроке службы ЛИА.

Литиево-никелево-марганцевый оксид с химической формулой LiNii/2Mni/2O2 (LiNi05Mn05O2) является важным материалом, используемым в литий-ионных аккумуляторах в качестве катодного материала. Этот материал обычно называют «NMC» (Nickel Manganese Cobalt oxide) и представляет собой комбинацию никеля (Ni), марганца (Mn) и лития (Li) в кристаллической структуре.

Слоистые оксидные материалы, образующие твёрдые растворы на основе систем Li[Li1/3Mn2/3]O2-LiMO2 (где M = Ni, Mn, Co), рассматриваются как одни из наиболее перспективных катодных соединений для развития передовых технологий накопления энергии, применяемых в гибридных электротранспортных средствах. Они характеризуются существенно повышенной энергетической плотностью, превышающей 250 мАч/г, что выгодно отличает их от большинства альтернативных катодных материалов.

Кроме того, исследования литий-избыточных слоистых фаз, включая соединения типа Li[Ni1/4Li1/6Mn7/12]O2, позволили выявить ранее не описанный механизм процессов деинтеркаляции лития [51]. Согласно установленным закономерностям, на ранних стадиях заряда формируются стабильные тетраэдрические ионы лития, которые, что особенно примечательно, не могут быть удалены вплоть до достижения потенциала порядка 5 В. Полученные данные

имеют важное значение для дальнейшего повышения эксплуатационных характеристик ЛИА, а также для увеличения их ресурса при работе в условиях высоких потенциалов.

Атомистическое описание дефектов в шпинельной фазе также представляет собой важное направление исследований. В частности, частично делитированное соединение состава Ы2/3№1/4Мп7/12О2 может быть формально преобразовано к виду Щи/зМтМп7/б]О4. Подобная структурная реконфигурация приводит к возникновению литий-избыточных дефектов в шпинельной решётке, в результате чего часть октаэдрических узлов типа 16^ оказывается занята ионами лития (рисунок 1.1). Это существенно влияет на электрохимическую и термическую стабильность материала и открывает новые возможности для моделирования его свойств и повышения производительности в электрохимических приложениях.

(а)

(б)

С)

<Д)

Рисунок 1.1 - Кристаллическая структура литий-избыточного слоистого соединения

Ь1[№тП1/бМп7/12]О2 [51]

Предполагаемые фазовые преобразования могут вносить вклад в наблюдаемую необратимую потерю емкости в ходе первого цикла. Данный

процесс рассматривается как один из определяющих факторов, ограничивающих начальную кулоновскую эффективность литий-избыточных слоистых оксидных катодных материалов.

Никелат лития (ЫМ02) был предложен в качестве катодного материала для литий-ионных аккумуляторов практически одновременно с кобальтатом лития ^Со02) [52]. Интерес к данному соединению обусловлен, прежде всего, его меньшей токсичностью и более доступной стоимостью по сравнению с LiCo02. Помимо этого, практическая удельная емкость LiNiO2 является одной из наиболее высоких среди всего семейства оксидных материалов состава LiMО2 [53]. Тем не менее, несмотря на очевидные преимущества, широкого промышленного применения LiNiO2 не получил. Ключевым ограничивающим фактором этого является высокая сложность получения никелата лития строго стехиометрического состава, необходимого для обеспечения стабильности кристаллической структуры и воспроизводимости электрохимических характеристик при масштабировании производства.

Оптимизация процесса синтеза снижает степень нестехиометрии, однако до настоящего времени не удалось достичь значений меньше 0,01-0,02 [52, 53]. Снижение содержания лития в структуре LiNiO2 обычно приводит к уменьшению удельной емкости материала. Данный эффект объясняется нестабильностью ионов никеля в трёхвалентном состоянии при повышенных температурах. При этом «избыточные» ионы М2+ могут занимать октаэдрические позиции, предназначенные для ионов лития, что нарушает порядок кристаллической решётки и приводит к снижению электрохимической активности и ухудшению основных характеристик катодного материала.

LiNi02 имеет структуру а-ЫаРе02, представляющей собой упорядоченную кубическую решётку. В данной структуре чередуются слои ионов Li+ и №3+, которые занимают октаэдрические вакансии в плотнейшей упаковке ионов кислорода. Несмотря на структурное сходство с LiCoO2, LiNi02 характеризуется существенно иным электрохимическим поведением, что обусловлено эффектом

Дж. Теллера, проявляющимся для ионов М3+. Этот эффект вызывает локальные искажения октаэдрических координаций никеля, что приводит к нестабильности кристаллической решётки, также он влияет на диффузию ионов лития и снижает термическую устойчивость катодного материала.

Эффект Дж. Теллера вызывает искажение октаэдров МО6, что проявляется в неодинаковых длинах связей М-О. Первые наблюдения данных локальных искажений были зафиксированы при анализе тонкой структуры рентгеновских спектров поглощения [54]. Следует подчеркнуть, что эти искажения носят локальный характер и не выявляются при стандартном рентгенофазовом анализе. В результате эффекта Дж. Теллера локально снижается симметрия кристаллической структуры с ромбоэдрической до моноклинной. В результате таких структурных изменений никелат лития проявляет уникальное поведение в отношении способности обратимого внедрения-извлечения ионов лития, что делает его особенно интересным объектом исследования.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Новиков Павел Александрович, 2026 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Grey, C. P. Prospects for lithium-ion batteries and beyond - a 2030 vision / C. P. Grey, D. S. Hall // Nature Communications. - 2020. - Т. 11, № 1. - С. 6279.

2. Lithium-ion batteries: outlook on present, future, and hybridized technologies / T. Kim, W. Song, D.-Y. Son [и др.] // Journal of Materials Chemistry A. - 2019. - Т. 7, № 7. - С. 2942-2964.

3. Накопитель электроэнергии на основе литий-ионных аккумуляторов мегаваттного класса мощности / П. В. Боровиков, М. М. Степичев, Н. Ю. Гетманова, Р. Н. Шульга // Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. - 2017. - Т. 3. - С. 38-43.

4. Груздев, А. И. Опыт создания батарей на базе литий-ионных аккумуляторов большой ёмкости / А. И. Груздев // Электрохимическая энергетика. - 2011. -Т. 11, № 3. - С. 128-135.

5. Ziegler, M. S. Re-examining rates of lithium-ion battery technology improvement and cost decline / M. S. Ziegler, J. E. Trancik // Energy & Environmental Science. -2021. - Т. 14, № 4. - С. 1635-1651.

6. Морачевский, А. Г. Применение лития, его сплавов и соединений в химических источниках тока (к 25-летию начала производства литий-ионных аккумуляторов) : Металлургия и материаловедение / А. Г. Морачевский, А. А. Попович, А. И. Демидов // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. - 2016. - № 1 (238). - С. 65-79.

7. Скундин, А. М. Химические источники тока: 210 лет / А. М. Скундин, Г. Я. Воронков. - Москва : Поколение, 2010. - 352 с.

8. Lee, D. Status report on high energy density batteries project //Division of Electrical Engineering and Fire Science, Consumer Product Safety Commission (US): Rockville MD, USA. - 2018. - 222 с.

9. Почему взрываются аккумуляторы смартфонов и как этого избежать. - URL: https://rg.ru/2023/10/11/pochemu-vzryvaiutsia-akkumuliatory-smartfonov-i-kak-etogo-izbezhat.html (дата обращения: 23.05.2024). - Текст : электронный.

10. Белецкий, Е. В. Материалы с переменным сопротивлением для литий-ионных аккумуляторов / Е. В. Белецкий, Е. В. Алексеева, О. В. Левин // Успехи химии. - 2022. - Т. 91, № 3. - С. RCR5030.

11. A review on the key issues for lithium-ion battery management in electric vehicles / L. Lu, X. Han, J. Li [и др.] // Journal of Power Sources. - 2013. - Т. 226. - С. 272-288.

12. On the use of vinylene carbonate (VC) as an additive to electrolyte solutions for Li-ion batteries / D. Aurbach, K. Gamolsky, B. Markovsky [и др.] // Electrochimica Acta. - 2002. - Т. 47, № 9. - С. 1423-1439.

13. Butyrolactone derivatives as electrolyte additives for lithium-ion batteries with graphite anodes : Selected papers presented at the 11th International Meeting on Lithium Batteries / Y. Matsuo, K. Fumita, T. Fukutsuka [и др.] // Journal of Power Sources. -2003. - Тт. 119-121. - С. 373-377.

14. Inorganic electrolyte additives to suppress the degradation of graphite anodes by dissolved Mn(II) for lithium-ion batteries : Selected papers presented at the 11th International Meeting on Lithium Batteries / S. Komaba, B. Kaplan, T. Ohtsuka [и др.] // Journal of Power Sources. - 2003. - Тт. 119-121. - С. 378-382.

15. Fluoroethylene carbonate electrolyte and its use in lithium ion batteries with graphite anodes / R. McMillan, H. Slegr, Z. X. Shu, W. Wang // Journal of Power Sources. - 1999. - Тт. 81-82. - С. 20-26.

16. Abraham, K. M. N-butylferrocene for overcharge protection of secondary lithium batteries / K. M. Abraham, D. M. Pasquariello, E. B. Willstaedt // Journal of the Electrochemical Society. - 1990. - Т. 137, № 6. - С. 1856-1857.

17. Status of the development of rechargeable lithium cells / G. Halpert, S. Surampudi, D. Shen [и др.] // Space Electrochemical Research and Technology. - 1993. - Т. 1. -С. 85-95.

18. High-potential redox shuttle for use in lithium-ion batteries / L. M. Moshurchak, W. M. Lamanna, M. Bulinski [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2009.

- T. 156, № 4. - C. A309-A312.

19. Moshurchak, L. M. Triphenylamines as a class of redox shuttle molecules for the overcharge protection of lithium-ion cells / L. M. Moshurchak, C. Buhrmester, J. R. Dahn // Journal of The Electrochemical Society. - 2008. - T. 155, № 2. - C. A129-A131.

20. Materials for lithium-ion battery safety / K. Liu, Y. Liu, D. Lin [h gp.] // Science Advances. - 2018. - T. 4, № 6. - C. eaas9820.

21. Feng, X. M. Possible use of methylbenzenes as electrolyte additives for improving the overcharge tolerances of Li-ion batteries / X. M. Feng, X. P. Ai, H. X. Yang // Journal of Applied Electrochemistry. - 2004. - T. 34, № 12. - C. 1199-1203.

22. Patent 5776627 US. Aromatic monomer gassing agents for protecting non-aqueous lithium batteries against overcharge. Mao H., Von Sacken U., 1998.

23. Co-use of cyclohexyl benzene and biphenyl for overcharge protection of lithiumion batteries / H. Lee, J. H. Lee, S. Ahn [h gp.] // Electrochemical and Solid-State Letters.

- 2006. - T. 9, № 6. - C. A307-A310.

24. Patent 6921612 US. Nonaqueous electrolyte composition for improving overcharge safety and lithium battery using the same. Choy S., Noh H., Lee H., Sun H., Kim H., 2005.

25. Functional electrolytes: Novel type additives for cathode materials, providing high cycleability performance / K. Abe, Y. Ushigoe, H. Yoshitake, M. Yoshio // Journal of Power Sources. - 2006. - T. 153. - C. 328-335.

26. Tobishima, S. Influence of electrolyte additives on safety and cycle life of rechargeable lithium cells / S. Tobishima, Y. Ogino, Y. Watanabe // Journal of Applied Electrochemistry. - 2003. - T. 33, № 2. - C. 143-150.

27. Advanced electrolyte salts with inherent overcharge protection for lithium ion batteries / G. Dantsin, K. Jambunathan, S. V. Ivanov [h gp.] // ECS Meeting Abstracts. -IOP Publishing, 2006. - №. 4. - C. 223.

28. Comparative study of trimethyl phosphite and trimethyl phosphate as electrolyte additives in lithium ion batteries / X. L. Yao, S. Xie, C. H. Chen [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2005. - T. 144, № 1. - C. 170-175.

29. 4-Isopropyl phenyl diphenyl phosphate as flame-retardant additive for lithium-ion battery electrolyte / Q. Wang, J. Sun, X. Yao, C. Chen // Electrochemical and Solid-State Letters. - 2005. - T. 8, № 9. - C. A467-A470.

30. Patent 6924061 US. Nonflammable non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte cells comprising the same. Jow T. R., Xu K., Zhang S., Ding M. S., 2005.

31. Alpen, U. Ionic conductivity in Li3N single crystals / U. Alpen, A. Rabenau, G. H. Talat // Applied Physics Letters. - 1977. - T. 30, № 12. - C. 621-623.

32. High ionic conductivity in lithium lanthanum titanate / Y. Inaguma, C. Liquan, M. Itoh [h gp.] // Solid State Communications. - 1993. - T. 86, № 10. - C. 689-693.

33. Kanno, R. Lithium ionic conductor thio-LISICON: the Li2S - GeS2 - P2S5 system / R. Kanno, M. Murayama // Journal of The Electrochemical Society. - 2001. - T. 148, № 7. - C. A742-A746.

34. Hyung, Y. E. Flame-retardant additives for lithium-ion batteries : Selected papers presented at the 11th International Meeting on Lithium Batteries / Y. E. Hyung, D. R. Vissers, K. Amine // Journal of Power Sources. - 2003. - Tt. 119-121. - C. 383387.

35. Dimethyl methylphosphonate-based nonflammable electrolyte and high safety lithium-ion batteries : Hybrid Electric Vehicles / H. F. Xiang, Q. Y. Jin, C. H. Chen [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2007. - T. 174, № 1. - C. 335-341.

36. Nonflammable perfluoropolyether-based electrolytes for lithium batteries / D. H. C. Wong, J. L. Thelen, Y. Fu [h gp.] // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2014. - T. 111, № 9. - C. 3327-3331.

37. Safety assessment of ionic liquid-based lithium-ion battery prototypes / J. Kalhoff, G.-T. Kim, S. Passerini, G. B. Appetecchi // Journal of Power and Energy Engineering. -2016. - T. 4, № 3. - C. 9-18.

38. IEC 62485-5: 2020 Safety requirements for secondary batteries and battery installations - Part 5: Safe operation of stationary lithium ion batteries. - 2020. - URL: https://webstore.iec.ch/publication/29086 (дата обращения: 06.05.2024). - Текст : электронный.

39. Li-ion battery materials: present and future / N. Nitta, F. Wu, J. T. Lee, G. Yushin // Materials Today. - 2015. - Т. 18, № 5. - С. 252-264.

40. Recent progress in cathode materials research for advanced lithium ion batteries / B. Xu, D. Qian, Z. Wang, Y. S. Meng // Materials Science and Engineering: R: Reports.

- 2012. - Т. 73, № 5-6. - С. 51-65.

41. High-capacity cathode material with high voltage for li-ion batteries / J.-L. Shi, D.D. Xiao, M. Ge [и др.] // Advanced Materials. - 2018. - Т. 30, № 9. - С. 1705575.

42. Toward high areal energy and power density electrode for Li-ion batteries via optimized 3D printing approach / J. Wang, Q. Sun, X. Gao [и др.] // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2018. - Т. 10, № 46. - С. 39794-39801.

43. A review on high-capacity and high-voltage cathodes for next-generation lithiumion batteries / S. Ghosh, U. Bhattacharjee, S. Bhowmik, D. S. K. Martha // Journal of Energy and Power Technology. - 2022. - Т. 4, № 1. - С. 1-77.

44. LixCoO2 (0<x<1): A new cathode material for batteries of high energy density / K. Mizushima, P. Jones, P. Wiseman, J. Goodenough // Solid State Ionics. - 1981. -Тт. 3-4. - С. 171-174.

45. Pistoia, G. Lithium-ion batteries: Advances and applications / G. Pistoia. - 2014. -Amsterdam : Elsevier, 2014. - 612 с.

46. Nazri, G. A. Lithium Batteries: Science and Technology / G. A. Nazri, G. Pistoia.

- Dordrecht, Netherlands : Kluwer Academic, 2004. - 716 с.

47. Thermal stability of LixCoO2, LixNiO2 and X-MnO2 and consequences for the safety of Li-ion cells / J. R. Dahn, E. W. Fuller, M. Obrovac, U. Von Sacken // Solid State Ionics. - 1994. - Т. 69, № 3-4. - С. 265-270.

48. Amatucci, G. Cobalt dissolution in LiCoO2-based non-aqueous rechargeable batteries / G. Amatucci // Solid State Ionics. - 1996. - Т. 83, № 1-2. - С. 167-173.

49. Thermal behavior of Li1-yNiO2 and the decomposition mechanism / H. Arai, S. Okada, Y. Sakurai, J. I. Yamaki // Solid State Ionics. - 1998. - T. 109, № 3-4. -C. 295-302.

50. Conflicting roles of nickel in controlling cathode performance in lithium ion batteries / M. Gu, I. Belharouak, A. Genc [h gp.] // Nano Letters. - 2012. - T. 12, № 10.

- C. 5186-5191.

51. Identifying surface structural changes in layered Li-excess nickel manganese oxides in high voltage lithium ion batteries: A joint experimental and theoretical study /

B. Xu, C. R. Fell, M. Chi, Y. S. Meng // Energy & Environmental Science. - 2011. - T. 4, № 6. - C. 2223-2233.

52. Rougier, A. Non-cooperative Jahn-Teller effect in LiNiO2: An EXAFS study / A. Rougier, C. Delmas, A. V. Chadwick // Solid State Communications. - 1995. - T. 94, № 2. - C. 123-127.

53. Broussely, M. Lithium insertion into host materials: The key to success for Li ion batteries / M. Broussely, P. Biensan, B. Simon // Electrochimica Acta. - 1999. - T. 45, № 1. - C. 3-22.

54. Innovative insertion material of LiAl1/4Ni3/4O2 (R-m) for lithium-ion (shuttlecock) batteries / T. Ohzuku, T. Yanagawa, M. Kouguchi, A. Ueda // Journal of Power Sources.

- 1997. - T. 68, № 1. - C. 131-134.

55. Delmas, C. Electrochemical and physical properties of the LixNii-yCoyO2 phases /

C. Delmas, I. Saadoune // Solid State Ionics. - 1992. - Tt. 53-56. - C. 370-375.

56. Ohzuku, T. Layered lithium insertion material of LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2 for lithiumion batteries / T. Ohzuku, Y. Makimura // Chemistry Letters. - 2001. - T. 30, № 7. -C. 642-643.

57. Lithium manganese nickel oxides Lix(M%Nii - y)2-xO2: II. Electrochemical studies on thin-film batteries / B. J. Neudecker, R. A. Zuhr, J. D. Robertson, J. B. Bates // Journal of The Electrochemical Society. - 1998. - T. 145, № 12. - C. 4160-4168.

58. Park, S. H. Synthesis and electrochemical properties of layered Li[Lio.i5Ni(o.275-x/2)AlxMn(o.575-x/2)]O2 materials prepared by sol-gel method / S. H. Park, Y. K. Sun // Journal of Power Sources. - 2003. - Tt. 119-121. - C. 161-165.

59. Zhang, L. Synthesis and electrochemical properties of layered Li-Ni-Mn-O compounds / L. Zhang, H. Noguchi, M. Yoshio // Journal of Power Sources. - 2002. -T. 110, № 1. - C. 57-64.

60. Structural and electrochemical evaluation of (1 - ,x)Li2TiO3-(.x)LiMn0.5Ni0.5O2 electrodes for lithium batteries : Selected papers presented at the 11th International Meeting on Lithium Batteries / C. S. Johnson, J.-S. Kim, A. J. Kropf [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2003. - Tt. 119-121. - C. 139-144.

61. Makimura, Y. Lithium insertion material of LiNi1/2Mn1/2O2 for advanced lithiumion batteries : Selected papers presented at the 11th International Meeting on Lithium Batteries / Y. Makimura, T. Ohzuku // Journal of Power Sources. - 2003. - Tt. 119-121. - C. 156-160.

62. Kim, J. H. Electrochemical performance of Li[LixNi(i-3x)/2Mn(1+x)/2]O2 cathode materials synthesized by a sol-gel method : Selected papers presented at the 11th International Meeting on Lithium Batteries / J. H. Kim, Y. K. Sun // Journal of Power Sources. - 2003. - Tt. 119-121. - C. 166-170.

63. Kang, S. H. Comparative study of Li(Nio.5-xMno.5-xM2x')O2 (M' = Mg, Al, Co, Ni, Ti; . = 0, 0.025) cathode materials for rechargeable lithium batteries : Selected papers presented at the 11th International Meeting on Lithium Batteries / S. H. Kang, K. Amine // Journal of Power Sources. - 2003. - Tt. 119-121. - C. 150-155.

64. Mueller-Neuhaus, J. R. Understanding irreversible capacity in LixNi i-yFeyO2 cathode materials / J. R. Mueller-Neuhaus, R. A. Dunlap, J. R. Dahn // Journal of The Electrochemical Society. - 2000. - T. 147, № 10. - C. 3598-3605.

65. Electrochemical behavior of iron-substituted lithium nickelate / G. Prado, A. Rougier, L. Fournès, C. Delmas // Journal of The Electrochemical Society. - 2000. -T. 147, № 8. - C. 2880-2887.

66. Kim, J. A comparative study on the substitution of divalent, trivalent and tetravalent metal ions in LiNii-xMxO2 (M = Cu2+, Al3+ and Ti4+) / J. Kim, K. Amine // Journal of Power Sources. - 2002. - T. 104, № 1. - C. 33-39.

67. Tarascon, J. M. Li metal-free rechargeable batteries based on Li1+xMn2O4 cathodes ( 0<x<1) and carbon anodes / J. M. Tarascon, D. Guyomard // Journal of The Electrochemical Society. - 1991. - T. 138, № 10. - C. 2864-2868.

68. Naghash, A. R. Lithium nickel oxyfluoride (Lii-zNi1+zFyO2-y) and lithium magnesium nickel oxide (Li1-z(MgxNi1-x)1+zO2) cathodes for lithium rechargeable batteries / A. R. Naghash, J. Y. Lee // Electrochimica Acta. - 2001. - T. 46, № 15. -C. 2293-2304.

69. Ohzuku, T. Solid-state redox reactions of LiCoO2 (R3m) for 4 volt secondary lithium cells / T. Ohzuku, A. Ueda // Journal of The Electrochemical Society. - 1994. -T. 141, № 11. - C. 2972-2977.

70. Preparation and characterization of high-density spherical LiNi08Co02O2 cathode material for lithium secondary batteries / J. Ying, C. Wan, C. Jiang, Y. Li // Journal of Power Sources. - 2001. - T. 99, № 1-2. - C. 78-84.

71. Belharouak, I. LiNi0.5Co0.5O2 as a long-lived positive active material for lithiumion batteries : Selected papers presented at the 11th International Meeting on Lithium Batteries / I. Belharouak, H. Tsukamoto, K. Amine // Journal of Power Sources. - 2003. - TT. 119-121. - C. 175-177.

72. Li, W. Morphology effects on the electrochemical performance of LiNi1-xCoxO2 / W. Li, J. C. Currie // Journal of The Electrochemical Society. - 1997. - T. 144, № 8. -C. 2773-2779.

73. In situ X-Ray absorption studies of a high-rate LiNi0.85Co0.15O2 cathode material / M. Balasubramanian, X. Sun, X. Q. Yang, J. McBreen // Journal of The Electrochemical Society. - 2000. - T. 147, № 8. - C. 2903-2909.

74. Chebiam, R. V. Structural instability of delithiated Li1-xNi1-yCoyO2 cathodes / R. V. Chebiam, F. Prado, A. Manthiram // Journal of The Electrochemical Society. -2001. - T. 148, № 1. - C. A49-A53.

75. Reed, J. Charge, potential, and phase stability of layered Li(Nio.5Mn0.5)O2 / J. Reed,

G. Ceder // Electrochemical and Solid-State Letters. - 2002. - T. 5, № 7. - C. A145-A148.

76. Xu, B. Factors affecting Li mobility in spinel LiMn2O4 - A first-principles study by GGA and GGA+^ methods / B. Xu, S. Meng // Journal of Power Sources. - 2010. -T. 195, № 15. - C. 4971-4976.

77. Electronic, structural, and electrochemical properties of LiNixC%Mn2-x-yO4 (0< x< 0.5, 0< y< 0.5) high-voltage spinel materials / M. Yang, B. Xu, J. Cheng [h gp.] // Chemistry of Materials. - 2011. - T. 23, № 11. - C. 2832-2841.

78. Lithium insertion into manganese spinels / M. M. Thackeray, W. I. F. David, P. G. Bruce, J. B. Goodenough // Materials Research Bulletin. - 1983. - T. 18, № 4. -C. 461-472.

79. Lithium insertion/extraction reactions with manganese oxides / J. B. Goodenough, M. M. Thackeray, W. F. David, P. G. Bruce // Revue de Chimie minerale. - 1984. -T. 21, № 4. - C. 435-455.

80. Lithium insertion into P-MnO2 and the rutile-spinel transformation / W. I. F. David, M. M. Thackeray, P. G. Bruce, J. B. Goodenough // Materials research bulletin. - 1984. - T. 19, № 1. - C. 99-106.

81. Capacity fading of LixMn2O4 spinel electrodes studied by XRD and electroanalytical techniques / D. Aurbach, M. D. Levi, K. Gamulski [h gp.] // Journal of Power Sources. - 1999. - Tt. 81-82. - C. 472-479.

82. Gummow, R. J. Improved capacity retention in rechargeable 4 V lithium/lithium-manganese oxide (spinel) cells / R. J. Gummow, A. de Kock, M. M. Thackeray // Solid State Ionics. - 1994. - T. 69, № 1. - C. 59-67.

83. Co-precipitation synthesis of spherical Li1.05M0.05Mn1.9O4 (M = Ni, Mg, Al) spinel and its application for lithium secondary battery cathode / K.-S. Lee, S.-T. Myung,

H. J. Bang [h gp.] // Electrochimica Acta. - 2007. - T. 52, № 16. - C. 5201-5206.

84. Cation ordering and electrochemical properties of the cathode materials LiZnxMn2-xO4, 0 < x < 0.5: A 6Li magic-angle spinning NMR spectroscopy and

diffraction study / Y. J. Lee, S.-H. Park, C. Eng [h gp.] // Chemistry of Materials. - 2002.

- T. 14, № 1. - C. 194-205.

85. Comparative study of LiNi05Mn15O4-s and LiNi05Mn15O4 cathodes having two crystallographic structures: Fd3m and P4332 / J.-H. Kim, S.-T. Myung, C. S. Yoon [h gp.] // Chemistry of Materials. - 2004. - T. 16, № 5. - C. 906-914.

86. Electrochemical and structural properties of a 4.7 V-class LiNi05Mn15O4 positive electrode material prepared with a self-reaction method / K. Takahashi, M. Saitoh, M. Sano [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2004. - T. 151. - C. A173-A177.

87. Fey, G. T.-K. Preparation and electrochemical properties of high-voltage cathode materials, LiMyNi0.5-yMn1.5O4 (M=Fe, Cu, Al, Mg; j=0.0-0.4) / G. T.-K. Fey, C.-Z. Lu, T. P. Kumar // Journal of Power Sources. - 2003. - T. 115, № 2. - C. 332-345.

88. Electrochemical investigations of the LiNi0.45M0.10Mn1.45O4 (M = Fe, Co, Cr) 5 V cathode materials for lithium ion batteries / G. B. Zhong, Y. Y. Wang, Y. Q. Yu, C. H. Chen // Journal of Power Sources. - 2012. - T. 205. - C. 385-393.

89. Liu, J. Functional surface modifications of a high capacity layered Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2 cathode / J. Liu, A. Manthiram // Journal of Materials Chemistry. - 2010. - T. 20, № 19. - C. 3961-3967.

90. Electrochemical and structural study of the layered,"Li-excess" lithium-ion battery electrode material Li [Li1/çNi1/3Mn5/9]O2 / M. Jiang, B. Key, Y. S. Meng, C. P. Grey // Chemistry of Materials. - 2009. - T. 21, № 13. - C. 2733-2745.

91. Arunkumar, T. A. Influence of chromium doping on the electrochemical performance of the 5 V spinel cathode LiMn15Ni05O4 / T. A. Arunkumar, A. Manthiram // Electrochimica Acta. - 2005. - T. 50, № 28. - C. 5568-5572.

92. Chromium doping as a new approach to improve the cycling performance at high temperature of 5 V LiNi0.5Mn1.5O4-based positive electrode / M. Aklalouch, J. M. Amarilla, R. M. Rojas [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2008. - T. 185, № 1.

- C. 501-511.

93. Influence of Co substitution for Ni and Mn on the structural and electrochemical characteristics of LiNi0.5Mn1.5O4 / A. Ito, D. Li, Y. Lee [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2008. - T. 185, № 2. - C. 1429-1433.

94. Shaju, K. M. Nano-LiNi05Mn15O4 spinel: A high power electrode for Li-ion batteries / K. M. Shaju, P. G. Bruce // Dalton Transactions. - 2008. - № 40. - C. 54715475.

95. In situ analyses for ion storage materials / J. Yang, S. Muhammad, M. R. Jo [h gp.] // Chemical Society Reviews. - 2016. - T. 45, № 20. - C. 5717-5770.

96. Malik, R. Kinetics of non-equilibrium lithium incorporation in LiFePO4 / R. Malik,

F. Zhou, G. Ceder // Nature Materials. - 2011. - T. 10, № 8. - C. 587-590.

97. Wang, J. Olivine LiFePO4: The remaining challenges for future energy storage / J. Wang, X. Sun // Energy & Environmental Science. - 2015. - T. 8, № 4. - C. 11101138.

98. The existence of a temperature-driven solid solution in LixFePO4 for 0 < x < 1 /

C. Delacourt, P. Poizot, J.-M. Tarascon, C. Masquelier // Nature Materials. - 2005. -T. 4, № 3. - C. 254-260.

99. Zhou, F. Configurational electronic entropy and the phase diagram of mixed-valence oxides: The case of LixFePO4 / F. Zhou, T. Maxisch, G. Ceder // Physical Review Letters. - 2006. - T. 97, № 15. - C. 155704.

100. Morgan, D. Li conductivity in LixMPO4 (M = Mn, Fe, Co, Ni) olivine materials /

D. Morgan, A. Ven, G. Ceder // Electrochemical and Solid-State Letters. - 2004. - T. 7. - C. A30.

101. First-principles study of surface properties of LiFePO4: Surface energy, structure, Wulff shape, and surface redox potential / L. Wang, F. Zhou, Y. S. Meng, G. Ceder // Physical Review B. - 2007. - T. 76, № 16. - C. 165435.

102. Particle size dependence of the ionic diffusivity / R. Malik, D. Burch, M. Bazant,

G. Ceder // Nano Letters. - 2010. - T. 10, № 10. - C. 4123-4127.

103. Gaining insights into the energetics of FePO4 polymorphs / M. E. Arroyo y de Dompablo, N. Biskup, J. M. Gallardo-Amores [h gp.] // Chemistry of Materials. - 2010.

- T. 22, № 3. - C. 994-1001.

104. High pressure polymorphs of LiCoPO4 and LiCoAsO4 / U. Amador, J. M. Gallardo-Amores, G. Heymann [h gp.] // Solid State Sciences. - 2009. - T. 11, № 2.

- C. 343-348.

105. Chung, S.-Y. Electronically conductive phospho-olivines as lithium storage electrodes / S.-Y. Chung, J. T. Bloking, Y.-M. Chiang // Nature Materials. - 2002. - T. 1, № 2. - C. 123-128.

106. Performance of LiFePO4 as lithium battery cathode and comparison with manganese and vanadium oxides : Selected papers presented at the 11th International Meeting on Lithium Batteries / S. Yang, Y. Song, K. Ngala [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2003. - Tt. 119-121. - C. 239-246.

107. Electroactivity of natural and synthetic triphylite : Proceedings of the 10th International Meeting on Lithium Batteries / N. Ravet, Y. Chouinard, J. F. Magnan [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2001. - Tt. 97-98. - C. 503-507.

108. Nano-network electronic conduction in iron and nickel olivine phosphates / P. S. Herle, B. Ellis, N. Coombs, L. F. Nazar // Nature Materials. - 2004. - T. 3, № 3. -C. 147-152.

109. Size effects on carbon-free LiFePO4 powders: The key to superior energy density / C. Delacourt, P. Poizot, S. Levasseur, C. Masquelier // Electrochemical and Solid-State Letters. - 2006. - T. 9, № 7. - C. A352-A355.

110. Fabrication and electrochemical characteristics of LiFePO4 powders for lithiumion batteries / O. Toprakci, H. A. K. Toprakci, L. Ji, X. Zhang // KONA Powder and Particle Journal. - 2010. - T. 28. - C. 50-73.

111. The contradiction between the half-cell and full-battery evaluations on the tungsten-coating LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 cathode / X. Yang, Z. Zuo, H. Wang [h gp.] // Electrochimica Acta. - 2015. - T. 180. - C. 604-609.

112. An advanced lithium ion battery based on a high quality graphitic graphene anode and a LifNi0.6Co0.2Mn0.2JO2 cathode / L. Jiao, Z. Liu, Z. Sun [h gp.] // Electrochimica Acta. - 2018. - T. 259. - C. 48-55.

113. A short review on layered LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 positive electrode material for lithium-ion batteries : 8th International Conference on Applied Energy, ICAE2016, 8-11 October 2016, Beijing, China / Y. Ding, R. Wang, L. Wang [h gp.] // Energy Procedia. -2017. - T. 105. - C. 2941-2952.

114. Zhang, Z. Rechargeable batteries: Materials, technologies and new trends / Z. Zhang, S. S. Zhang. - Springer, 2015. - 710 c.

115. Core-shell and concentration-gradient cathodes prepared via co-precipitation reaction for advanced lithium-ion batteries / P. Hou, H. Zhang, Z. Zi [h gp.] // Journal of Materials Chemistry A. - 2017. - T. 5, № 9. - C. 4254-4279.

116. Yu, H. High-energy cathode materials (Li2MnO3-LiMO2) for lithium-ion batteries / H. Yu, H. Zhou // The Journal of Physical Chemistry Letters. - 2013. - T. 4, № 8. -

C. 1268-1280.

117. Towards low-cost, high energy density Li2MnO3 cathode materials / X. Dong, Y. Xu, S. Yan [et al.] // Journal of Materials Chemistry A. - 2014. - T. 3, № 2. - C. 670679.

118. Synthetic pathway determines the nonequilibrium crystallography of Li- and Mn-rich layered oxide cathode materials / A. S. Menon, S. Ulusoy, D. O. Ojwang [h gp.] // ACS Applied Energy Materials. - 2021. - T. 4, № 2. - C. 1924-1935.

119. Li-rich layered Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2 derived from transition metal carbonate with a micro-nanostructure as a cathode material for high-performance Li-ion batteries /

D. Dai, B. Wang, B. Li [h gp.] // RSC Advances. - 2016. - T. 6, № 99. - C. 96714-96720.

120. The positive role of (NH4)3AlF6 coating on Li[Li0.2Ni0.2Mn0.6]O2 oxide as the cathode material for lithium-ion batteries / F. Wu, Q. Xue, L. Li [h gp.] // RSC Advances. - 2017. - T. 7, № 2. - C. 1191-1199.

121. Evolution of lattice structure and chemical composition of the surface reconstruction layer in Li1.2 M0.2 Mn0.6 O2 cathode material for lithium ion batteries / P. Yan, A. Nie, J. Zheng [h gp.] // Nano Letters. - 2015. - T. 15, № 1. - C. 514-522.

122. Lu, Z. Layered cathode materials Li[NixLi(i/3-2x/3)Mn(2/3-x/3)]O2 for lithium-ion batteries / Z. Lu, D. D. MacNeil, J. R. Dahn // Electrochemical and Solid-State Letters. -2001. - T. 4, № 11. - C. A191-A194.

123. Enhanced electrochemical performance in lithium ion batteries of a hollow spherical lithium-rich cathode material synthesized by a molten salt method / X. He, J. Wang, R. Kloepsch [h gp.] // Nano Research. - 2014. - T. 7, № 1. - C. 110-118.

124. Electrochemical activation of Li2MnO3 electrodes at 0 °C and its impact on the subsequent performance at higher temperatures / F. A. Susai, M. Talianker, J. Liu [h gp.] // Materials. - 2020. - T. 13, № 19. - C. 4388.

125. Understanding the structure and structural degradation mechanisms in highvoltage, lithium-manganese-rich lithium-ion battery cathode oxides: A review of materials diagnostics / D. Mohanty, J. Li, S. C. Nagpure [h gp.] // MRS Energy & Sustainability. - 2015. - T. 2. - C. E15.

126. High-energy 'composite' layered manganese-rich cathode materials via controlling Li2MnO3 phase activation for lithium-ion batteries / H. Yu, H. Kim, Y. Wang [h gp.] // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2012. - T. 14, № 18. - C. 6584-6595.

127. Direct atomic-resolution observation of two phases in the Li1.2Mno.567Ni0.166Co0.067O2 cathode material for lithium-ion batteries / H. Yu, R. Ishikawa, Y.-G. So [h gp.] // Angewandte Chemie (International Ed. in English). -2013. - T. 52, № 23. - C. 5969-5973.

128. Electrochemical behavior of xLi2MnO3(1-x)LiMn1/3Ni1/3Co1/3O2 (x = 0.3; 0.5; 0.7) positive electrodes in lithium cells / F. Amalraj, D. Kovacheva, M. Talianker [h gp.] //ECS Meeting Abstracts. - IOP Publishing, 2010. - №. 11. - C. 987.

129. Manthiram, A. A reflection on lithium-ion battery cathode chemistry / A. Manthiram // Nature Communications. - 2020. - T. 11, № 1. - C. 1550.

130. Neutron diffraction and magnetic susceptibility studies on a high-voltage Li1.2Mn0.55Ni0.15Co0.10O2 lithium ion battery cathode: Insight into the crystal structure / D. Mohanty, A. Huq, E. A. Payzant [h gp.] // Chemistry of Materials. - 2013. - T. 25, № 20. - C. 4064-4070.

131. Phase transitions in Li2MnO3 electrodes at various states-of-charge / S. F. Amalraj, L. Burlaka, C. M. Julien [h gp.] // Electrochimica Acta. - 2014. - T. 123. - C. 395-404.

132. Study of the electrochemical behavior of the "inactive" Li2MnO3 / S. Francis Amalraj, B. Markovsky, D. Sharon [h gp.] // Electrochimica Acta. - 2012. - T. 78. -C. 32-39.

133. Arachi, Y. Effect of CuO on the electrochemical activity of Li2MnO3 / Y. Arachi, K. Hinoshita, Y. Nakata // ECS Transactions. - 2012. - T. 41, № 29. - C. 1.

134. Structure of Li2MnO3 with different degrees of defects / A. Boulineau, L. Croguennec, C. Delmas, F. Weill // Solid State Ionics. - 2010. - T. 180, № 40. -C. 1652-1659.

135. Synthesis, structure, and electrochemical behavior of Li[NixLii/3-2x/3Mn2/3-x/3]O2 / Z. Lu, L. Y. Beaulieu, R. A. Donaberger [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2002. - T. 149, № 6. - C. A778-A791.

136. Synthesis and electrochemical properties of nanocrystalline Li[NixLi(1-2x)/3Mn(2-X)/3]O2 prepared by a simple combustion method / Y.-S. Hong, Y. J. Park, K. S. Ryu [h gp.] // Journal of Materials Chemistry. - 2004. - T. 14, № 9. -C. 1424-1429.

137. Structural and electrochemical properties of Li[CoxLi(1/3-x/3)Mn(2/3-2x/3)]O2 cathode materials : Fourteenth International Conference on Solid State Ionics / Y. J. Park, X. Wu, Y.-S. Hong [h gp.] // Solid State Ionics. - 2004. - T. 175, № 1. - C. 305-309.

138. Electrochemical properties of nanosized LiCrO2'Li2MnO3 composite powders prepared by a new concept spray pyrolysis / Y. N. Ko, J. H. Kim, J.-K. Lee [h gp.] // Electrochimica Acta. - 2012. - T. 69. - C. 345-350.

139. Fe-rich and Mn-rich nanodomains in Li12Mn04Fe04O2 positive electrode materials for lithium-ion batteries / J. Kikkawa, T. Akita, M. Tabuchi [h gp.]. - 2007. - T. 91, № 5. - C. 054103.

140. High performance composite lithium-rich nickel manganese oxide cathodes for lithium-ion batteries / R. J. Gummow, N. Sharma, R. Feng [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2013. - T. 160, № 10. - C. A1856-A1862.

141. Li- and Mn-rich cathode materials: challenges to commercialization / J. Zheng, S. Myeong, W. Cho [h gp.] // Advanced Energy Materials. - 2017. - T. 7, № 6. -C. 1601284.

142. A novel surface treatment method and new insight into discharge voltage deterioration for high-performance 0.4Li2MnO3-0.6LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 cathode materials / P. Oh, M. Ko, S. Myeong [h gp.] // Advanced Energy Materials. - 2014. -T. 4, № 16. - C. 1400631.

143. Insights into the phase formation mechanism of [0.5Li2MnO3-0.5LiNi0.5Mn0.5O2] battery materials / D. Wang, I. Belharouak, X. Zhang [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2013. - T. 161, № 1. - C. A1-A5.

144. Facile synthesis of the Li-rich layered oxide Li1.23Ni0.09Co0.12Mn0.56O2 with superior lithium storage performance and new insights into structural transformation of the layered oxide material during charge-discharge cycle: in situ XRD characterization / C.-H. Shen, Q. Wang, F. Fu [h gp.] // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2014. - T. 6, № 8. -C. 5516-5524.

145. Demonstrating oxygen loss and associated structural reorganization in the lithium battery cathode Li[Ni0.2Li0.2Mn0.6]O2 / A. R. Armstrong, M. Holzapfel, P. Novak [h gp.] // Journal of the American Chemical Society. - 2006. - T. 128, № 26. - C. 8694-8698.

146. Unconventional irreversible structural changes in a high-voltage Li-Mn-rich oxide for lithium-ion battery cathodes / D. Mohanty, A. S. Sefat, E. A. Payzant [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2015. - T. 283. - C. 423-428.

147. Implications of the first cycle irreversible capacity on cell balancing for Li2MnO3-LiMO2 (M = Ni, Mn, Co) Li-ion cathodes / W. C. West, R. J. Staniewicz, C. Ma [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2011. - T. 196, № 22. - C. 9696-9701.

148. High rate capability caused by surface cubic spinels in Li-rich layer-structured cathodes for Li-ion batteries / B. Song, H. Liu, Z. Liu [h gp.] // Scientific Reports. - 2013.

- T. 3, № 1. - C. 3094.

149. Sun, Y.-K. Structural degradation mechanism of oxysulfide spinel LiAl024Mn1.76O3.98S002 cathode materials on high temperature cycling / Y.-K. Sun // Electrochemistry Communications. - 2001. - T. 3, № 4. - C. 199-202.

150. Tris(hexafluoro-iso-propyl)phosphate as an SEI-forming additive on improving the electrochemical performance of the li[Li0.2Mn0.56Ni0.16Co0.08]O2 cathode material / S. Tan, Z. Zhang, Y. Li [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2012. - T. 160, № 2.

- C. A285-A292.

151. Probing the initiation of voltage decay in Li-rich layered cathode materials at the atomic scale / Y. Wu, C. Ma, J. Yang [h gp.] // Journal of Materials Chemistry A. - 2015.

- T. 3, № 10. - C. 5385-5391.

152. Yamamoto, S. Improvement of cycling performance in Ti substituted 0.5Li2MnO3-0.5LiNi0.5Mn0.5O2 through suppressing metal dissolution / S. Yamamoto, H. Noguchi, W. Zhao // Journal of Power Sources. - 2015. - T. 278. - C. 76-86.

153. Electrochemical kinetics of the Li[Li0.23Co0.3Mn0.47]O2 cathode material studied by GITT and EIS / Z. Li, F. Du, X. Bie [h gp.] // The Journal of Physical Chemistry C. -2010. - T. 114, № 51. - C. 22751-22757.

154. Electrochemical kinetics of the 0.5Li2MnO3-0.5LiMn0.42Nii42Co0.16O2 'composite' layered cathode material for lithium-ion batteries / H. Yu, Y. Wang, D. Asakura [h gp.] // RSC Advances. - 2012. - T. 2, № 23. - C. 8797-8807.

155. Electrochemical kinetics and performance of layered composite cathode material Li[Li02Ni02Mn0.6]O2 / J. Zheng, W. Shi, M. Gu [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2013. - T. 160, № 11. - C. A2212-A2219.

156. The intercalation/deintercalation kinetic studies on the structure-integrated cathode material 0.5Li2MnO3 0.5LiNio.5Mno.5O2 / W. Zheng, X. Xu, L. Cheng [h gp.] // Ionics. -2013. - T. 19, № 11. - C. 1509-1514.

157. Electric and magnetic properties of LiMn2O4- and Li2MnO3-type oxides / V. Massarotti, D. Capsoni, M. Bini [h gp.] // Journal of Solid State Chemistry. - 1997. -T. 131, № 1. - C. 94-100.

158. Understanding the rate capability of high-energy-density Li-rich layered Li1.2Ni0.15Co0.1Mn0.55O2 cathode materials / X. Yu, Y. Lyu, L. Gu [h gp.] // Advanced Energy Materials. - 2014. - T. 4, № 5. - C. 1300950.

159. Scalable synthesis and surface stabilization of Li2MnO3 NWs as high rate cathode materials for Li-ion batteries / V. K. Vendra, T. Q. Nguyen, A. K. Thapa [h gp.] // RSC Advances. - 2015. - T. 5, № 46. - C. 36906-36912.

160. The effects of acid treatment on the electrochemical properties of 0.5 Li2MnO3 • 0.5 LiNi044Co025Mn031O2 electrodes in lithium cells / S.-H. Kang, C. S. Johnson, J. T. Vaughey [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2006. - T. 153, № 6.

- C. A1186-A1192.

161. Effects of the fluorine-substitution and acid treatment on the electrochemical performances of 03Li2MnO3-0.7LiMn0.60Ni0.25Co0.15O2 cathode material for Li-ion battery / S.-M. Kim, B.-S. Jin, S.-M. Lee, H.-S. Kim // Electrochimica Acta. - 2015. -T. 171. - C. 35-41.

162. Structurally stabilized LiNi05Mn15O4 with enhanced electrochemical properties through nitric acid treatment / J. S. Park, K. C. Roh, J.-W. Lee [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2013. - T. 230. - C. 138-142.

163. Enhanced oxygen reducibility of 0.5Li2MnO3-0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 cathode material with mild acid treatment / G. Xu, J. Li, Q. Xue [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2014. - T. 248. - C. 894-899.

164. Lee, E.-S. Smart design of lithium-rich layered oxide cathode compositions with suppressed voltage decay / E.-S. Lee, A. Manthiram // Journal of Materials Chemistry A.

- 2014. - T. 2, № 11. - C. 3932-3939.

165. Electrochemical properties of MgO-coated 0.5Li2MnO3-0.5LiNi0.5Mno.5O2 composite cathode material for lithium ion battery / A. Kumar, R. Nazzario, L. Torres-Castro [h gp.] // International Journal of Hydrogen Energy. - 2015. - T. 40, № 14. -C. 4931-4935.

166. Enhanced cycling stability of LifLi0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13P2 by surface modification of MgO with melting impregnation method / S. J. Shi, J. P. Tu, Y. Y. Tang [h gp.] // Electrochimica Acta. - 2013. - T. 88. - C. 671-679.

167. Simultaneous surface coating and chemical activation of the Li-rich solid solution lithium rechargeable cathode and its improved performance / Y. Wu, J. Ming, L. Zhuo [h gp.] // Electrochimica Acta. - 2013. - T. 113. - C. 54-62.

168. The effect of Al(OH)3 coating on the Li[Li02Ni02Mn0.6]O2 cathode material for lithium secondary battery / Y.-J. Kang, J.-H. Kim, S.-W. Lee, Y.-K. Sun // Electrochimica Acta. - 2005. - T. 50, № 24. - C. 4784-4791.

169. Li[Li02Mn0.54Ni0.13Co013]O2-MoO3 composite cathodes with low irreversible capacity loss for lithium ion batteries / F. Wu, Z. Wang, Y. Su [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2014. - T. 247. - C. 20-25.

170. The effects of TiO2 coating on the electrochemical performance of LifLi0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13P2 cathode material for lithium-ion battery : Solid State Ionics 16: Proceedings of the 16th International Conference on Solid State Ionics (SSI-16), Part II / J. M. Zheng, J. Li, Z. R. Zhang [h gp.] // Solid State Ionics. - 2008. - T. 179, № 27.

- C. 1794-1799.

171. Cycle performance improvement of Li-rich layered cathode material LifLi0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13P2 by ZrO2 coating / Z. Wang, E. Liu, L. Guo [h gp.] // Surface and Coatings Technology. - 2013. - T. 235. - C. 570-576.

172. Nano ZrO2 modification for enhancement of the electrochemical performance of Li-rich manganese-based cathodic materials / S. Dong, X. He, Q. Xu [h gp.] // Langmuir.

- 2023. - T. 39, № 22. - C. 7723-7730.

173. Wu, Y. Surface modification of high capacity layered Li[Li02Mn0.54Ni0.13Co013]O2 cathodes by AlPO4 / Y. Wu, A. V. Murugan, A. Manthiram // Journal of The Electrochemical Society. - 2008. - T. 155, № 9. - C. A635-A641.

174. Structure of aluminum fluoride coated Li[Li1/9Ni1/3Mns/9]O2 cathodes for secondary lithium-ion batteries / K. J. Rosina, M. Jiang, D. Zeng [h gp.] // Journal of Materials Chemistry. - 2012. - T. 22, № 38. - C. 20602-20610.

175. The effects of AlF3 coating on the performance of Li[ Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2 positive electrode material for lithium-ion battery / J. M. Zheng, Z. R. Zhang, X. B. Wu [et al.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2008. - T. 155, № 10. - C. A775-A782.

176. Studies of Li and Mn-Rich Lix[MnNiCo]O2 electrodes: Electrochemical performance, structure, and the effect of the aluminum fluoride coating / F. Amalraj, M. Talianker, B. Markovsky [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2013. -T. 160, № 11. - C. A2220-A2233.

177. Mitigation of layered to spinel conversion of a Li-rich layered metal oxide cathode material for Li-ion batteries / M. N. Ates, Q. Jia, A. Shah [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2013. - T. 161, № 3. - C. A290-A301.

178. Sodium substitution for partial lithium to significantly enhance the cycling stability of Li2MnO3 cathode material / X. Dong, Y. Xu, L. Xiong [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2013. - T. 243. - C. 78-87.

179. Sodium additive to improve rate performance of Li[Li02Mn0.54Ni0.13Co013]O2 material for Li-ion batteries : 16th International Meeting on Lithium Batteries (IMLB) / K. Du, F. Yang, G. Hu [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2013. - T. 244. - C. 29-34.

180. K+-doped Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2: A novel cathode material with an enhanced cycling stability for lithium-ion batteries / Q. Li, G. Li, C. Fu [h gp.] // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2014. - T. 6, № 13. - C. 10330-10341.

181. Kim, J.-H. Synthesis and electrochemical behavior of Li[Li0.1Nio.35-x/2CoxMno.55-x/2]O2 cathode materials / J.-H. Kim, C. W. Park, Y.-K. Sun // Solid State Ionics. - 2003. - T. 164, № 1. - C. 43-49.

182. Electrochemical behavior of Cr-doped composite Li2MnO3-LiMno.5Ni0.5O2 cathode materials / G. Singh, R. Thomas, A. Kumar, R. S. Katiyar // Journal of The Electrochemical Society. - 2012. - T. 159, № 4. - C. A410-A420.

183. Yu, H. Initial coulombic efficiency improvement of the Li1.2Mn0.567Ni0.166Co0.067O2 lithium-rich material by ruthenium substitution for manganese / H. Yu, H. Zhou // Journal of Materials Chemistry. - 2012. - T. 22, № 31. - C. 15507-15510.

184. Li- and Mn-rich layered oxide cathode materials for lithium-ion batteries: A review from fundamentals to research progress and applications / H. Pan, S. Zhang, J. Chen [h gp.] // Molecular Systems Design & Engineering. - 2018. - T. 3, № 5. - C. 748-803.

185. Electrochemical investigation of Li-excess layered oxide cathode materials/mesocarbon microbead in 18650 batteries / B. Qiu, Q. Zhang, H. Hu [h gp.] // Electrochimica Acta. - 2014. - T. 123. - C. 317-324.

186. Advanced Li-rich cathode collaborated with graphite/silicon anode for high performance Li-ion batteries in half and full cells / Y. Huang, X. Hou, X. Fan [h gp.] // Electrochimica Acta. - 2015. - T. 182. - C. 1175-1187.

187. Surface study of electrodes after long-term cycling in Li1.2Ni0.1sMn0.55Co0.1O2 -graphite lithium-ion cells / X. Li, M. Xu, Y. Chen, B. L. Lucht // Journal of Power Sources. - 2014. - T. 248. - C. 1077-1084.

188. Electrochemical performance of Li- and Mn-rich cathodes in full cells with prelithiated graphite negative electrodes / P. K. Nayak, T. R. Penki, B. Markovsky, D. Aurbach // ACS Energy Letters. - 2017. - T. 2, № 3. - C. 544-548.

189. Fabrication and performance of high energy Li-ion battery based on the spherical li[Li0.2Ni0.16Co0.1Mn0.54]O2 cathode and Si anode / J. Ye, Y. Li, L. Zhang [h gp.] // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2016. - T. 8, № 1. - C. 208-214.

190. High-capacity layered-spinel cathodes for Li-ion batteries / P. K. Nayak, E. Levi, J. Grinblat [h gp.] // ChemSusChem. - 2016. - T. 9, № 17. - C. 2404-2413.

191. A high energy density full lithium-ion cell based on specially matched coulombic efficiency / B. Zou, Q. Hu, D. Qu [h gp.] // Journal of Materials Chemistry A. - 2016. -T. 4, № 11. - C. 4117-4124.

192. An advanced lithium ion battery based on amorphous silicon film anode and integrated xLi2MnO3^(1-x)LiNiyMnzCo1-y-zO2 cathode / K. Fridman, R. Sharabi, E. Markevich [h gp.] // ECS Electrochemistry Letters. - 2013. - T. 2, № 8. - C. A84-A87.

193. Lithium- and manganese-rich oxide cathode materials for high-energy lithium ion batteries / J. Wang, X. He, E. Paillard [h gp.] // Advanced Energy Materials. - 2016. -T. 6, № 21. - C. 1600906.

194. Tuning Li2MO3 phase abundance and suppressing migration of transition metal ions to improve the overall performance of Li- and Mn-rich layered oxide cathode / S. Zhang, T. Tang, Z. Ma [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2018. - T. 380. - C. 111.

195. In situ encapsulation of the nanoscale Er2O3 phase to drastically suppress voltage fading and capacity degradation of a Li- and Mn-rich layered oxide cathode for lithium ion batteries / S. Zhang, H. Gu, T. Tang [h gp.] // ACS Applied Materials & Interfaces. -2017. - T. 9, № 39. - C. 33863-33875.

196. A novel strategy to significantly enhance the initial voltage and suppress voltage fading of a Li- and Mn-rich layered oxide cathode material for lithium-ion batteries / S. Zhang, J. Chen, T. Tang [h gp.] // Journal of Materials Chemistry A. - 2018. - T. 6, № 8. - C. 3610-3624.

197. Manthiram, A. Materials challenges and opportunities of lithium ion batteries / A. Manthiram // The Journal of Physical Chemistry Letters. - 2011. - T. 2, № 3. - C. 176184.

198. Liu, S. Long cycle life lithium ion battery with lithium nickel cobalt manganese oxide (NCM) cathode / S. Liu, L. Xiong, C. He // Journal of Power Sources. - 2014. -T. 261. - C. 285-291.

199. Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2 as a suitable cathode for high power applications / I. Belharouak, Y.-K. Sun, J. Liu, K. Amine // Journal of Power Sources. - 2003. - T. 123, № 2. - C. 247-252.

200. Zhang, W.-J. Structure and performance of LiFePO4 cathode materials: A review / W.-J. Zhang // Journal of Power Sources. - 2011. - Т. 196, № 6. - С. 2962-2970.

201. Development and challenges of LiFePO4 cathode material for lithium-ion batteries / L.-X. Yuan, Z.-H. Wang, W.-X. Zhang [и др.] // Energy & Environmental Science. -2011. - Т. 4, № 2. - С. 269-284.

202. Effects of carbon coating and iron phosphides on the electrochemical properties of LiFePO4/C : Selected papers from the: International Battery Materials Association 2007 Conference. In Memoriam of Juergen Besenhard / Y. Lin, M. X. Gao, D. Zhu [и др.] // Journal of Power Sources. - 2008. - Т. 184, № 2. - С. 444-448.

203. Review of cathode material LiMn2O4 for lithium ion batteries / Z. S. Zheng, Z. L. Tang, Z. T. Zhang, W. C. Shen. // Journal of Inorganic Materials. - 2003. - Т. 18, № 2. - С. 257-263.

204. A review of recent developments in the surface modification of LiMn2O4 as cathode material of power lithium-ion battery / T. F. Yi, Y. R. Zhu, X. D. Zhu [и др.] // Ionics. - 2009. - Т. 15, № 6. - С. 779-784.

205. Garnet Supergroup. - URL: https://www.mindat.org/min-1651.html (дата обращения: 18.09.2025). - Текст : электронный.

206. Kasper, H. M. Series of rare earth garnets Ln3+3M2Li+3Ou (M=Te, W) / H. M. Kasper // Inorganic Chemistry. - 1969. - Т. 8, № 4. - С. 1000-1002.

207. Structure and ionic-transport properties of lithium-containing garnets Li3Ln3Te2O12 (Ln = Y, Pr, Nd, Sm-Lu) / M. P. O'Callaghan, D. R. Lynham, E. J. Cussen, G. Z. Chen // Chemistry of Materials. - 2006. - Т. 18, № 19. - С. 4681-4689.

208. Choisnet, J. Les tellurates mixtes Li2ZrTeO6 et Li2HfTeO6: un nouveau phénomène d'ordre dans la famille corindon / J. Choisnet, A. Rulmont, P. Tarte // Journal of Solid State Chemistry. - 1988. - Т. 75, № 1. - С. 124-135.

209. Bulk and grain boundary ionic conduction in lithium rare earth-silicates "LiLnSiO4" (Ln = La, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy) / M. Sato, Y. Kono, H. Ueda [и др.] // Solid State Ionics. - 1996. - Т. 83, № 3. - С. 249-256.

210. Rulmont, A. Vibrational spectra of tellurates with the garnet structure / A. Rulmont, P. Tarte, J. Choisnet // Spectrochimica Acta Part A: Molecular Spectroscopy. - 1992. - T. 48, № 7. - C. 921-930.

211. Synthesis and Mossbauer study of new garnets Ln3Fe5-tGatO12 (Ln = Nd, Pr) / I. S. Lyubutin, B. V. Mill, R. I. Chalabov, A. V. Butashin // Journal of Physics and Chemistry of Solids. - 1985. - T. 46, № 3. - C. 363-368.

212. Thangadurai, V. Novel fast lithium ion conduction in garnet-type LisLa3M2Ou (M = Nb, Ta) / V. Thangadurai, H. Kaack, W. J. F. Weppner // Journal of the American Ceramic Society. - 2003. - T. 86, № 3. - C. 437-440.

213. Thangadurai, V. Li6ALa2Ta2O12 (A = Sr, Ba): novel garnet-like oxides for fast lithium ion conduction / V. Thangadurai, W. Weppner // Advanced Functional Materials. - 2005. - T. 15, № 1. - C. 107-112.

214. Cussen, E. J. The structure of lithium garnets: cation disorder and clustering in a new family of fast Li+ conductors / E. J. Cussen // Chemical Communications. - 2006. -№ 4. - C. 412-413.

215. Origin of high li+ conduction in doped Li7La3Zr2O12 garnets / Y. Chen, E. Rangasamy, C. Liang, K. An // Chemistry of Materials. - 2015. - T. 27, № 16. -C. 5491-5494.

216. Murugan, R. Fast lithium ion conduction in garnet-type Li7La3Zr2O12 / R. Murugan, V. Thangadurai, W. Weppner // Angewandte Chemie - International Edition. - 2007. - T. 46, № 41. - C. 7778-7781.

217. Synthesis and structure analysis of tetragonal Li7La3Zr2O12 with the garnet-related type structure / J. Awaka, N. Kijima, H. Hayakawa, J. Akimoto // Journal of Solid State Chemistry France. - 2009. - T. 182. - C. 2046-2052.

218. Crystal structure of fast lithium-ion-conducting cubic Li7La3Zr2O12 / J. Awaka, A. Takashima, K. Kataoka [h gp.] // Chemistry Letters. - 2011. - T. 40, № 1. - C. 60-62.

219. Percival, J. Identification of the Li sites in the Li ion conductor, Li6SrLa2Nb2O12, through neutron powder diffraction studies / J. Percival, P. R. Slater // Solid State Communications. - 2007. - T. 142, № 6. - C. 355-357.

220. Switching on fast lithium ion conductivity in garnets: the structure and transport properties of Li3+xNd3Te2-xSbxOu / M. P. O'Callaghan, A. S. Powell, J. J. Titman [h gp.] // Chemistry of Materials. - 2008. - T. 20, № 6. - C. 2360-2369.

221. Percival, J. Synthesis and structural characterisation of the Li ion conducting garnet-related systems, Li6ALa2Nb2O12 (A = Ca, Sr) : Solid State Ionics 16: Proceedings of the 16th International Conference on Solid State Ionics (SSI-16), Part II / J. Percival, D. Apperley, P. R. Slater // Solid State Ionics. - 2008. - T. 179, № 27. -C. 1693-1696.

222. Effect of substitution (Ta, Al, Ga) on the conductivity of Li7La3Zr2O12 / J. L. Allen, J. Wolfenstine, E. Rangasamy, J. Sakamoto // Journal of Power Sources. - 2012. - T. 206.

- C. 315-319.

223. Structure and stoichiometry in supervalent doped LiyLa3Zr2O12 / S. Mukhopadhyay, T. Thompson, J. Sakamoto [h gp.] // Chemistry of Materials. - 2015.

- T. 27, № 10. - C. 3658-3665.

224. Improved room temperature ionic conductivity of Ta and Ca doped LiyLa3Zr2O12 via a modified solution method / X. Chen, T. Cao, M. Xue [h gp.] // Solid State Ionics. -2018. - T. 314. - C. 92-97.

225. Macroscopic and microscopic Li+ transport parameters in cubic garnet-type "Li6.5La2.5Bao.5ZrTaO12" as probed by impedance spectroscopy and NMR / S. Narayanan, V. Epp, M. Wilkening, V. Thangadurai // RSC Advances. - 2012. - T. 2, № 6. - C. 25532561.

226. The synergistic effects of Al and Te on the structure and Li+-mobility of garnettype solid electrolytes / D. Wang, G. Zhong, O. Dolotko [h gp.] // Journal of Materials Chemistry A. - 2014. - T. 2, № 47. - C. 20271-20279.

227. Preparation of LiyLa3(Zr2 - x,Nbx)O12 (.1=0-1.5) and Li3BO3/LiBO2 composites at low temperatures using a sol-gel process : The 40th Symposium on Solid State Ionics in Japan / N. C. Rosero-Navarro, T. Yamashita, A. Miura [h gp.] // Solid State Ionics. -2016. - T. 285. - C. 6-12.

228. Crystal structure of garnet-related Li-ion conductor Li7-3xGa.rLa3Zr2O12: Fast Li-ion conduction caused by a different cubic modification? / R. Wagner, G. J. Redhammer, D. Rettenwander [h gp.] // Chemistry of Materials. - 2016. - T. 28, №№ 6. - C. 1861-1871.

229. Rangasamy, E. The role of Al and Li concentration on the formation of cubic garnet solid electrolyte of nominal composition Li7La3Zr2O12 / E. Rangasamy, J. Wolfenstine, J. Sakamoto // Solid State Ionics. - 2012. - T. 206. - C. 28-32.

230. Voltammetric enhancement of Li-ion conduction in al-doped Li7-xLa3Zr2O12 solid electrolyte / Y.-T. Chen, A. Jena, W. K. Pang [h gp.] // The Journal of Physical Chemistry C. - 2017. - T. 121, № 29. - C. 15565-15573.

231. Enhanced ionic conductivity of titanium doped Li7La3Zr2O12 solid electrolyte / C. Shao, Z. Yu, H. Liu [h gp.] // Electrochimica Acta. - 2017. - T. 225. - C. 345-349.

232. El-Shinawi, H. Enhancement of the lithium ion conductivity of Ta-doped Li7La3Zr2O12 by incorporation of calcium / H. El-Shinawi, E. J. Cussen, S. A. Corr // Dalton Transactions. - 2017. - T. 46, № 29. - C. 9415-9419.

233. Investigation of Mg2+, Sc3+ and Zn2+ doping effects on densification and ionic conductivity of low-temperature sintered Li7La3Zr2O12 garnets / Y. Jiang, X. Zhu, S. Qin [h gp.] // Solid State Ionics. - 2017. - T. 300. - C. 73-77.

234. Roles of alkaline earth ions in garnet-type superionic conductors / S. Song, M. Kotobuki, F. Zheng [h gp.] // ChemElectroChem. - 2017. - T. 4, № 2. - C. 266-271.

235. Transparent cubic garnet-type solid electrolyte of A^O3-doped Li7La3Zr2O12 / Y. Suzuki, K. Kami, K. Watanabe [h gp.] // Solid State Ionics. - 2015. - T. 278. - C. 172176.

236. Sudreau, F. Dimorphism, phase transitions, and transport properties in LiZr2(PO4)3 / F. Sudreau, D. Petit, J. P. Boilot // Journal of Solid State Chemistry. - 1989. - T. 83, № 1. - C. 78-90.

237. Aono, H. Cytolysis of hemocytes induced by serum and plasma in three crustaceans, Panulirus japonicus, Penaeus japonicus, and Homarus Americanus / H. Aono, G. G. Diaz, K. Mori // Developmental & Comparative Immunology. - 1994. -T. 18, № 4. - C. 265-275.

238. Ionic conductivity of the lithium titanium phosphate (Li1+XMXTi2-X(PO4)3, M = Al, Sc, Y, and La) systems / H. Aono, E. Sugimoto, Y. Sadaoka [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society. - 1989. - T. 136, № 2. - C. 590-591.

239. Ionic conductivity of solid electrolytes based on lithium titanium phosphate / H. Aono, E. Sugimoto, Y. Sadaoka [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society. -1990. - T. 137, № 4. - C. 1023-1027.

240. Ionic conductivity and sinterability of lithium titanium phosphate system / H. Aono, E. Sugimoto, Y. Sadaoka [h gp.] // Solid State Ionics. - 1990. - Tt. 40-41. -C. 38-42.

241. Feng, J. K. Lithium storage capability of lithium ion conductor Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 / J. K. Feng, L. Lu, M. O. Lai // Journal of Alloys and Compounds. - 2010. - T. 501, № 2. - C. 255-258.

242. Tatsumisago, M. Sulfide glass-ceramic electrolytes for all-solid-state lithium and sodium batteries / M. Tatsumisago, A. Hayashi // International Journal of Applied Glass Science. - 2014. - T. 5, № 3. - C. 226-235.

243. Structural change of Li2S-P2S5 sulfide solid electrolytes in the atmosphere / H. Muramatsu, A. Hayashi, T. Ohtomo [h gp.] // Solid State Ionics. - 2011. - T. 182., № 1. - C. 116-119.

244. Boukamp, B. A. Lithium ion conductivity in lithium nitride / B. A. Boukamp, R. A. Huggins // Physics Letters A. - 1976. - T. 58, № 4. - C. 231-233.

245. Huggins, R. A. Recent results on lithium ion conductors / R. A. Huggins // Electrochimica Acta. - 1977. - T. 22, № 7. - C. 773-781.

246. Stramare, S. Lithium lanthanum titanates: A review / S. Stramare, V. Thangadurai, W. Weppner // Chemistry of Materials. - 2003. - T. 15, № 21. - C. 3974-3990.

247. Effect of composition on lithium-ion conductivity for perovskite-type lithium-strontium-tantalum-zirconium-oxide solid electrolytes / K. Kimura, K. Wagatsuma, T. Tojo [h gp.] // Ceramics International. - 2016. - T. 42, № 4. - C. 5546-5552.

248. Li-Ion conduction and stability of perovskite Li3/8Sr7/16Hf1/4Ta3/4O3 / B. Huang,

B. Xu, Y. Li [h gp.] // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2016. - T. 8, № 23. -

C. 14552-14557.

249. Synthesis and characterization of perovskite-type (Li,Sr)(Zr,Nb)O3 quaternary solid electrolyte for all-solid-state batteries / R. Yu, Q.-X. Du, B.-K. Zou [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2016. - T. 306. - C. 623-629.

250. Study of structure and conductivity of Li3/8Sr7/16-3x/2LaxZr1/4Nb3/4O3 solid electrolytes / J. Lu, Y. Li, Y. Kong, N. Zhang // Ceramics International. - 2018. - T. 44, № 5. - C. 4744-4750.

251. Ohta, S. High lithium ionic conductivity in the garnet-type oxide Li7-xLa3(Zr2-x, Nbx)O12 (X=0-2) / S. Ohta, T. Kobayashi, T. Asaoka // Journal of Power Sources. - 2011. - T. 196, № 6. - C. 3342-3345.

252. Synthesis of Ta and Ca doped Li7La3Zr2O12 solid-state electrolyte via simple solution method and its application in suppressing shuttle effect of Li-S battery / X. Chen, T. Wang, W. Lu [h gp.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2018. - T. 744. - C. 386394.

253. A novel method for preparation of high dense tetragonal Li7La3Zr2O12 / P. Zhao, Y. Wen, J. Cheng [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2017. - T. 344. - C. 56-61.

254. Optimization of the preparation conditions of Li7La3Zr2O12 ceramic electrolyte for lithium power cells / E. A. Il'ina, A. V. Aleksandrov, A. A. Raskovalov, N. N. Batalov // Russian Journal of Applied Chemistry. - 2013. - T. 86, № 8. - C. 1225-1229.

255. Kotobuki, M. Preparation of Li7La3Zr2O12 solid electrolyte via a sol-gel method / M. Kotobuki, M. Koishi // Ceramics International. - 2014. - T. 40, № 3. - C. 5043-5047.

256. Morphology and transport properties of the solid electrolyte Li7La3Zr2O12 prepared by the solid-state and citrate-nitrate methods / E. A. Il'ina, O. L. Andreev, B. D. Antonov, N. N. Batalov // Journal of Power Sources. - 2012. - T. 201. - C. 169173.

257. Stability of garnet-type Li ion conductors: An overview / H. Duan, H. Zheng, Y. Zhou [h gp.] // Solid State Ionics. - 2018. - T. 318. - C. 45-53.

258. The electrochemical performance of super P carbon black in reversible Li/Na ion uptake / B. Peng, Y. Xu, X. Wang [h gp.] // Science China Physics, Mechanics & Astronomy. - 2017. - T. 60, № 6. - C. 064611.

259. Influence of carbon black and binder on Li-ion batteries / L. Fransson, T. Eriksson, K. Edstrom [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2001. - T. 101, № 1. - C. 1-9.

260. Gross, T. Raman diagnostics of LiCoO2 electrodes for lithium-ion batteries / T. Gross, C. Hess // Journal of Power Sources. - 2014. - T. 256. - C. 220-225.

261. Three-dimensional ordered porous electrode materials for electrochemical energy storage / Z. Liu, X. Yuan, S. Zhang [h gp.] // NPG Asia Materials. - 2019. - T. 11, № 1.

- C. 12.

262. Excellent stability of a lithium-ion-conducting solid electrolyte upon reversible Li+/H+ exchange in aqueous solutions / C. Ma, E. Rangasamy, C. Liang [h gp.] // Angewandte Chemie (International Ed. in English). - 2015. - T. 54, № 1. - C. 129-133.

263. Kang, S. G. First-principles study of chemical stability of the lithium oxide garnets LivLa3M2O12 (M = Zr, Sn, or Hf) / S. G. Kang, D. S. Sholl // The Journal of Physical Chemistry C. - 2014. - T. 118, № 31. - C. 17402-17406.

264. Reaction mechanisms of lithium garnet pellets in ambient air: The effect of humidity and CO2 / W. Xia, B. Xu, H. Duan [h gp.] // Journal of the American Ceramic Society. - 2017. - T. 100, № 7. - C. 2832-2839.

265. Effect of surface microstructure on electrochemical performance of garnet solid electrolytes / L. Cheng, W. Chen, M. Kunz [h gp.] // ACS Applied Materials & Interfaces.

- 2015. - T. 7, № 3. - C. 2073-2081.

266. Interrelationships among grain size, surface composition, air stability, and interfacial resistance of al-substituted Li7La3Zr2O12 solid electrolytes / L. Cheng, C. H. Wu, A. Jarry [h gp.] // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2015. - T. 7, № 32.

- C. 17649-17655.

267. Review on solid electrolytes for all-solid-state lithium-ion batteries / F. Zheng, M. Kotobuki, S. Song [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2018. - T. 389. - C. 198213.

268. On the structure of Li3Ti2(PO4)3 / A. Aatiq, M. Ménétrier, L. Croguennec [h gp.] // Journal of Materials Chemistry. - 2002. - T. 12, № 10. - C. 2971-2978.

269. Electrical property and sinterability of LiTi2(PO4)3 mixed with lithium salt (Li3PO4 or Li3BO3) / H. Aono, E. Sugimoto, Y. Sadaoka [h gp.] // Solid State Ionics. - 1991. -T. 47, № 3. - C. 257-264.

270. Aono, H. High Li+ conducting ceramics / H. Aono, N. Imanaka, G. Adachi // Accounts of Chemical Research. - 1994. - T. 27, № 9. - C. 265-270.

271. Fu, J. Fast Li+ ion conduction in Li2O-Al2O3-TiO2-SiO2-P2O2 glass-ceramics / J. Fu // Journal of the American Ceramic Society. - 1997. - T. 80, № 7. - C. 1901-1903.

272. Lithium ion-conducting glass-ceramics in the system Li2O-TiO2-P2O5-Cr2O3-SiO2 / P. Goharian, B. Eftekhari Yekta, A. R. Aghaei, S. Banijamali // Journal of Non-Crystalline Solids. - 2015. - T. 409. - C. 120-125.

273. Fu, J. Fast Li+ ion conducting glass-ceramics in the system Li2O-A^O3-GeO2-P2O5 / J. Fu // Solid State Ionics. - 1997. - T. 104, № 3. - C. 191-194.

274. Lithium ion-conducting glass-ceramics of Li1.5Al0.sGe1.5(PO4)3-xLi2O (x=0.0-0.20) with good electrical and electrochemical properties / X. Xu, Z. Wen, X. Wu [h gp.]. // Journal of the American Ceramic Society. - 2007. - T. 90, № 9. - C. 2802-2806.

275. Thokchom, J. S. Superionic conductivity in a lithium aluminum germanium phosphate glass-ceramic / J. S. Thokchom, N. Gupta, B. Kumar // Journal of The Electrochemical Society. - 2008. - T. 155, № 12. - C. A915-A920.

276. Effect of simultaneous addition of aluminum and chromium on the lithium ionic conductivity of LiGe2(PO4)3 NASICON-type glass-ceramics / M. Illbeigi, A. Fazlali, M. Kazazi, A. H. Mohammadi // Solid State Ionics. - 2016. - T. 289. - C. 180-187.

277. Murugan, R. High conductive yttrium doped Li7La3Zr2O12 cubic lithium garnet / R. Murugan, S. Ramakumar, N. Janani // Electrochemistry Communications. - 2011. -T. 13, № 12. - C. 1373-1375.

278. Optimizing Li+ conductivity in a garnet framework / Y. Li, J.-T. Han, C.-A. Wang [h gp.] // Journal of Materials Chemistry. - 2012. - T. 22, № 30. - C. 15357-15361.

279. Atmosphere controlled processing of Ga-substituted garnets for high Li-ion conductivity ceramics / C. Bernuy-Lopez, W. Jr. Manalastas, J. M. Lopez del Amo [h gp.] // Chemistry of Materials. - 2014. - T. 26, № 12. - C. 3610-3617.

280. Structural and electrochemical consequences of Al and Ga cosubstitution in Li7La3Zr2O12 solid electrolytes / D. Rettenwander, G. Redhammer, F. Preishuber-Pflugl [h gp.] // Chemistry of Materials. - 2016. - T. 28, № 7. - C. 2384-2392.

281. Gallium-doped Li7La3Zr2O12 garnet-type electrolytes with high lithium-ion conductivity / J.-F. Wu, E.-Y. Chen, Y. Yu [h gp.] // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2017. - T. 9, № 2. - C. 1542-1552.

282. Garnet-type fast li-ion conductors with high ionic conductivities for all-solid-state batteries / J.-F. Wu, W. K. Pang, V. K. Peterson [h gp.] // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2017. - T. 9, № 14. - C. 12461-12468.

283. Dual substitution strategy to enhance Li+ ionic conductivity in Li7La3Zr2O12 solid electrolyte / L. Buannic, B. Orayech, J.-M. Lopez Del Amo [h gp.] // Chemistry of Materials. - 2017. - T. 29, № 4. - C. 1769-1778.

284. Chen, C. H. Ionic conductivity, lithium insertion and extraction of lanthanum lithium titanate / C. H. Chen, K. Amine // Solid State Ionics. - 2001. - T. 144, № 1. -C. 51-57.

285. Thangadurai, V. LiSr1.650 35B13B'1.7O9 (B = Ti, Zr; B' = Nb, Ta): New lithium ion conductors based on the perovskite structure / V. Thangadurai, A. K. Shukla, J. Gopalakrishnan // Chemistry of Materials. - 1999. - T. 11, № 3. - C. 835-839.

286. Stable lithium-ion conducting perovskite lithium-strontium-tantalum-zirconium-oxide system / C. H. Chen, S. Xie, E. Sperling [h gp.] // Solid State Ionics. - 2004. -T. 167, № 3. - C. 263-272.

287. Synthesis and lithium-ion conductivity for perovskite-type Li3/8Sr7/16Ta3/4Zr1/4O3 solid electrolyte by powder-bed sintering / R. Inada, K. Kimura, K. Kusakabe [h gp.] // Solid State Ionics. - 2014. - T. 261. - C. 95-99.

288. Kong, Y. Influence of sintering aids and excess Lithium on the conductivity of perovskite-type Li3/8Sr7/16Zr1/4Nb3/4O3 solid electrolyte / Y. Kong, Y. Li, J. Lu // Ceramics International. - 2017. - T. 43, № 7. - C. 5642-5646.

289. A facile strategy to achieve high conduction and excellent chemical stability of lithium solid electrolytes / S. Song, J. Lu, F. Zheng [h gp.] // RSC Advances. - 2014. -T. 5, № 9. - C. 6588-6594.

290. Mazumdar, D. Transport and dielectric properties of lisicon / D. Mazumdar, D. N. Bose, M. L. Mukherjee // Solid State Ionics. - 1984. - T. 14, № 2. - C. 143-147.

291. Kuwano, J. New Li+ ion conductors in the system, Li4GeO4-Li3VO4 / J. Kuwano, A. R. West // Materials Research Bulletin. - 1980. - T. 15, № 11. - C. 1661-1667.

292. Hu, Y.-W. Ionic conductivity of lithium orthosilicate-lithium phosphate solid solutions / Y.-W. Hu, I. D. Raistrick, R. A. Huggins // Journal of The Electrochemical Society. - 1977. - T. 124, № 8. - C. 1240-1242.

293. Fabrication and characterization of amorphous lithium electrolyte thin films and rechargeable thin-film batteries : This volume contains the Proceedings of the 6th International Meeting on Lithium Batteries / J. B. Bates, N. J. Dudney, G. R. Gruzalski [h gp.] // Journal of Power Sources. - 1993. - T. 43, № 1. - C. 103-110.

294. Low energy ion beam assisted deposition of controllable solid state electrolyte LiPON with increased mechanical properties and ionic conductivity / G. Li, M. Li, L. Dong [h gp.] // International Journal of Hydrogen Energy. - 2014. - T. 39, № 30. -C. 17466-17472.

295. LiPON thin films with high nitrogen content for application in lithium batteries and electrochromic devices prepared by RF magnetron sputtering / Y. Su, J. Falgenhauer, A. Polity [h gp.] // Solid State Ionics. - 2015. - T. 282. - C. 63-69.

296. Role of the chemical composition and structure on the electrical properties of a solid state electrolyte: Case of a highly conductive LiPON / L. Le Van-Jodin, A. Claudel, C. Secouard [h gp.] // Electrochimica Acta. - 2018. - T. 259. - C. 742-751.

297. A stable thin-film lithium electrolyte: Lithium phosphorus oxynitride / X. Yu, J. B. Bates, G. E. Jellison, F. X. Hart // Journal of The Electrochemical Society. - 1997.

- T. 144, № 2. - C. 524-532.

298. Suzuki, N. Electrochemical properties of LiPON films made from a mixed powder target of Li3PO4 and Li2O / N. Suzuki, T. Inaba, T. Shiga // Thin Solid Films. - 2012. -T. 520, № 6. - C. 1821-1825.

299. High ionic conductivity in densified polycrystalline lithium nitride / J. R. Rea, D. L. Foster, P. R. Mallory, Co. Inc. // Materials Research Bulletin. - 1979. - T. 14, № 6.

- C. 841-846.

300. Synthesis and NMR study of solid electrolytes in the system Li3N-LiCl / K. Kitahama, Y. Furukawa, S. Kawai, O. Nakamura // Solid State Ionics. - 1981. - Tt. 34. - C. 335-339.

301. New lithium-ion conducting compounds 3Li3N-MI (M = Li, Na, K, Rb) and their application to solid-state lithium-ion cells : Proceedings of the Eighth International Meeting on Lithium Batteries / S. Hatake, J. Kuwano, M. Miyamori [h gp.] // Journal of Power Sources. - 1997. - T. 68, № 2. - C. 416-420.

302. Synthesis of a new lithium ionic conductor, thio-LISICON-lithium germanium sulfide system / R. Kanno, T. Hata, Y. Kawamoto, M. Irie // Solid State Ionics. - 2000. -T. 130, № 1. - C. 97-104.

303. A lithium superionic conductor / N. Kamaya, K. Homma, Y. Yamakawa [h gp.] // Nature Materials. - 2011. - T. 10, № 9. - C. 682-686.

304. Oxygen substitution effects in Li10GeP2S12 solid electrolyte / Y. Sun, K. Suzuki, K. Hara [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2016. - T. 324. - C. 798-803.

305. High-power all-solid-state batteries using sulfide superionic conductors / Y. Kato, S. Hori, T. Saito [h gp.] // Nature Energy. - 2016. - T. 1, № 4. - C. 16030.

306. New, highly ion-conductive crystals precipitated from Li2S-P2Ss glasses / F. Mizuno, A. Hayashi, K. Tadanaga, M. Tatsumisago // Advanced Materials. - 2005. -T. 17, № 7. - C. 918-921.

307. Preparation of Li2S-P2S5 amorphous solid electrolytes by mechanical milling / A. Hayashi, S. Hama, H. Morimoto [и др.] // Journal of the American Ceramic Society.

- 2001. - Т. 84, № 2. - С. 477-479.

308. Lithium ion conductivity of the Li2S-P2Ss glass-based electrolytes prepared by the melt quenching method / K. Minami, F. Mizuno, A. Hayashi, M. Tatsumisago // Solid State Ionics. - 2007. - Т. 178, № 11. - С. 837-841.

309. A sulphide lithium super ion conductor is superior to liquid ion conductors for use in rechargeable batteries / Y. Seino, T. Ota, K. Takada [и др.] // Energy & Environmental Science. - 2014. - Т. 7, № 2. - С. 627-631.

310. Insights into the performance limits of the Li7P3Sn superionic conductor: a combined first-principles and experimental study / I.-H. Chu, H. Nguyen, S. Hy [и др.] // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2016. - Т. 8, № 12. - С. 7843-7853.

311. Zhang, Z. Synthesis and characterization of the B2S3-Li2S, the P2S5-Li2S and the B2S3-P2S5-Li2S glass systems / Z. Zhang, J. H. Kennedy // Solid State Ionics. - 1990. -Т. 38, № 3. - С. 217-224.

312. High lithium ion conductivity of glass-ceramics derived from mechanically milled glassy powders / A. Hayashi, S. Hama, H. Morimoto [и др.] // Chemistry Letters. - 2001.

- Т. 30, № 9. - С. 872-873.

313. Formation of superionic crystals from mechanically milled Li2S-P2S5 glasses / A. Hayashi, S. Hama, T. Minami, M. Tatsumisago // Electrochemistry Communications.

- 2003. - Т. 5, № 2. - С. 111-114.

314. Nobel Prize in Chemistry 2019. - URL: https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2019/popular-information/ (дата обращения: 28.10.2025). - Текст : электронный.

315. The recent progress of Li2FeSiO4 as a poly-anionic cathode material for lithiumion batteries / X. Bi, L. Chang, S. Luo [и др.] // International Journal of Energy Research.

- 2022. - Т. 46, № 5. - С. 5373-5398.

316. Composite of Li2FeSiO4^Li5FeO4 as cathode material for lithium-ion batteries / M. Dahbi, Y. Chaali, J. El Makaoui [h gp.] // Journal of Energy Storage. - 2025. - T. 125. - C. 117047.

317. Enhanced symmetric lithium-ion batteries: Utilizing polyhedral structures constructed from ultrafine Li2FeSiO4/C nanoparticles as dual-function cathode and anode materials / X. Wang, Y. Tang, W. Ma [h gp.] // Inorganic Chemistry Frontiers. - 2025. -T. 12, № 21. - C. 6600-6610.

318. Li-rich Mn-based cathode materials for Li-ion batteries: Progress and perspective / W. Guo, Z. Weng, C. Zhou [h gp.] // Inorganics. - 2024. - T. 12, № 1. - C. 8.

319. Gao, K. Recent advances in high-performance lithium-rich manganese-based materials for solid-state lithium batteries / K. Gao, C. Sun, Z. Wang // Materials Chemistry Frontiers. - 2024. - T. 8, № 19. - C. 3082-3105.

320. Constructing LiF-rich cathode electrolyte interphase to enhance the cyclic stability of lithium-rich manganese-based oxide cathode / Y. Yang, Y. Zhao, J. Song [h gp.] // Chemical Communications. - 2025. - T. 61, № 3. - C. 568-571.

321. Facile synthesis of hollow V2O5 microspheres for lithium-ion batteries with improved performance / H. Fei, P. Wu, L. He, H. Li // Inorganics. - 2024. -T. 12, № 2. -C. 37.

322. Boruah, B. D. Light rechargeable lithium-ion batteries using V2O5 cathodes / B. D. Boruah, B. Wen, M. De Volder // Nano Letters. - 2021. - T. 21, № 8. - C. 35273532.

323. Graphene-modified nanostructured vanadium pentoxide hybrids with extraordinary electrochemical performance for Li-ion batteries / Q. Liu, Z.-F. Li, Y. Liu [et al.] // Nature Communications. - 2015. - T. 6, № 1. - C. 6127.

324. Atomic layer deposition of tin oxide using tetraethyltin to produce high-capacity Li-ion batteries / D. V. Nazarov, M. Yu. Maximov, P. A. Novikov [h gp.] // Journal of Vacuum Science & Technology A. - 2017. - T. 35, № 1. - C. 01B137.

325. Zhang, H. Three-dimensional bicontinuous ultrafast-charge and -discharge bulk battery electrodes / H. Zhang, X. Yu, P. V. Braun // Nature Nanotechnology. - 2011. -T. 6, № 5. - C. 277-281.

326. Characterization and electrochemical performance at high discharge rates of tin dioxide thin films synthesized by atomic layer deposition / M. Yu. Maximov, P. A. Novikov, D. V. Nazarov [h gp.] // Journal of Electronic Materials. - 2017. - T. 46, № 11. - C. 6571-6577.

327. Achievements, challenges, and perspectives in the design of polymer binders for advanced lithium-ion batteries / Q. He, J. Ning, H. Chen [h gp.] // Chemical Society Reviews. - 2024. - T. 53, № 13. - C. 7091-7157.

328. Simple sol-gel method synthesis of 3-dimension Li4Ti5O12-TiO2 nanostructures using butterfly wings as biotemplates for high rate performance lithium-ion batteries / Y. Xia, B. Sun, Y. Wei [h gp.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2017. - T. 705. -C. 58-63.

329. High-performance LiNiO2 cathodes with practical loading cycled with Li metal anodes in fluoroethylene carbonate-based electrolyte solution / E. Markevich, G. Salitra, Y. Talyosef [h gp.] // ACS Applied Energy Materials. - 2018. - T. 1, № 6. - C. 26002607.

330. Thermal-stable separators: design principles and strategies towards safe lithiumion battery operations / W. Lin, F. Wang, H. Wang [h gp.] // ChemSusChem. - 2022. -T. 15, № 24. - C. e202201464.

331. "Polymer-in-ceramic" membrane for thermally safe separator applications / L. Luo, Z. Gao, Z. Zheng, J. Zhang // ACS Omega. - 2022. - T. 7, № 40. - C. 3572735734.

332. Advancements in current collectors for composite lithium metal anodes / S. Chen, C. Pan, Q. Wang [h gp.] // Advanced Functional Materials. - 2024. - C. 2409812.

333. Significance of current collectors for high performance conventional lithium-ion batteries: A review / H. Li, L. Wang, Y. Song [h gp.] // Advanced Functional Materials. - 2023. - T. 33, № 49. - C. 2305515.

334. Kim, D. Three-dimensional electric micro-grid networks for high-energy-density lithium-ion battery cathodes / D. Kim, N. Zettsu, K. Teshima // Journal of Materials Chemistry A. - 2017. - T. 5, № 43. - C. 22797-22804.

335. Depolarized and fully active cathode based on Li(Ni0.sCo0.2Mn0.3)O2 embedded in carbon nanotube network for advanced batteries / Z. Wu, X. Han, J. Zheng [h gp.] // Nano Letters. - 2014. - T. 14, № 8. - C. 4700-4706.

336. Nonlinear conductivities and electrochemical performances of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 electrodes / X. Su, S. Ha, M. B. Ishwait [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2016. - T. 163, № 13. - C. A2720-A2724.

337. Ahmed, M. D. Revolutionizing energy storage: Overcoming challenges and unleashing the potential of next generation Lithium-ion battery technology / M. D. Ahmed, K. M. Maraz // Materials Engineering Research. - 2023. - T. 5, № 1. -C. 265-278.

338. Additive manufacturing of batteries / Y. Pang, Y. Cao, Y. Chu [h gp.] // Advanced Functional Materials. - 2020. - T. 30, № 1. - C. 1906244.

339. Inkjet printing of Li-rich cathode material for thin-film lithium-ion microbatteries / D. S. Kolchanov, I. Mitrofanov, A. Kim [h gp.] // Energy Technology. - 2020. - T. 8, № 3. - C. 1901086.

340. Advanced cathode materials for lithium-ion batteries using nanoarchitectonics / R. Chen, T. Zhao, X. Zhang [h gp.] // Nanoscale Horizons. - 2016. - T. 1, № 6. - C. 423444.

341. Cost modeling of lithium-ion battery cells for automotive applications / G. Patry, A. Romagny, S. Martinet, D. Froelich // Energy Science & Engineering. - 2015. - T. 3, № 1. - C. 71-82.

342. Singh, M. Thick electrodes for high energy lithium ion batteries / M. Singh, J. Kaiser, H. Hahn // Journal of The Electrochemical Society. - 2015. - T. 162, № 7. -C. A1196-A1201.

343. 3D-cathode design with foam-like aluminum current collector for high energy density lithium-ion batteries / M. Fritsch, G. Standke, C. Heubner [h gp.] // Journal of Energy Storage. - 2018. - T. 16. - C. 125-132.

344. Formulation and characterization of ultra-thick electrodes for high energy lithiumion batteries employing tailored metal foams / J. S. Wang, P. Liu, E. Sherman [h gp.] // Journal of Power Sources. - 2011. - T. 196, № 20. - C. 8714-8718.

345. Selection of conductive additives in Li-ion battery cathodes: A numerical study / Y.-H. Chen, C.-W. Wang, G. Liu [h gp.] // Journal of The Electrochemical Society. -2007. - T. 154, № 10. - C. A978-A986.

346. State of the art and open questions on cathode preparation based on carbon coated lithium iron phosphate / A. Gören, C. M. Costa, M. M. Silva, S. Lanceros-Méndez // Composites Part B: Engineering. - 2015. - T. 83. - C. 333-345.

347. Theoretical simulation of the optimal relation between active material, binder and conductive additive for lithium-ion battery cathodes / D. Miranda, A. Gören, C. M. Costa [h gp.] // Energy. - 2019. - T. 172. - C. 68-78.

348. Spray printing and optimization of anodes and cathodes for high performance Li-Ion batteries / S. H. Lee, C. Huang, C. Johnston, P. S. Grant // Electrochimica Acta. -2018. - T. 292. - C. 546-557.

349. Kucinskis, G. Graphene in lithium ion battery cathode materials: A review / G. Kucinskis, G. Bajars, J. Kleperis // Journal of Power Sources. - 2013. - T. 240. -C. 66-79.

350. Improved electrochemical properties of cathode material LiMn2O4 with conducting polymer binder / K. A. Vorobeva, S. N. Eliseeva, R. V. Apraksin [h gp.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2018. - T. 766. - C. 33-44.

351. Electrochemical impedance spectroscopy characterization of LiFePO4 cathode material with carboxymethylcellulose and poly-3,4-ethylendioxythiophene/polystyrene sulfonate / S. N. Eliseeva, R. V. Apraksin, E. G. Tolstopjatova, V. V. Kondratiev // Electrochimica Acta. - 2017. - T. 227. - C. 357-366.

352. Polymeric binders used in lithium ion batteries: actualities, strategies and trends /

B. Chen, Z. Zhang, M. Xiao [и др.] // ChemElectroChem. - 2024. - Т. 11, № 14. -P. e202300651.

353. Advanced cathode binders for lithium-ion batteries: Molecular design and performance enhancement / Y. Tian, J. Xie, M. Tian [и др.] // Chemical Engineering Journal Advances. - 2025. - Т. 24. - С. 100838.

354. Advances in polymer binder materials for lithium-ion battery electrodes and separators / S. Lee, H. Koo, H. S. Kang [и др.] // Polymers. - 2023. - Т. 15, № 23. -

C. 4477.

355. PEDOT:PSS for flexible and stretchable electronics: Modifications, strategies, and applications / X. Fan, W. Nie, H. Tsai [и др.] // Advanced Science. - 2019. - Т. 6, № 19.

- С. 1900813.