ГОСТ Р 57153-2016/IEC/TS 62607-4-1:2014. Национальный стандарт Российской Федерации. Производство нанотехнологическое. Контроль основных характеристик. Часть 4-1. Наноматериалы катодные для литий-ионных батарей. Определение электрохимических характеристик с применением двухэлектродной ячейки

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

 

3.1 Термины и определения

 

В настоящем стандарте применены термины по ISO/TS 80004-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 катодный наноматериал (cathode nanomaterial): Электроды, используемые в качестве катодов в литий-ионных аккумуляторах.

Примечание - Катодный наноматериал представляет собой фольгу с многослойным покрытием, состоящий из алюминиевого коллектора тока, дополнительного слоя углерода (опционально), способствующего адгезии (для повышения при необходимости адгезии катодного слоя), и катодного слоя. Последний состоит из активной фазы (например, литийсодержащих смешанных оксидов или фосфатов, таких как кобальтаты (LCO), никелаты (NCA), манганаты (NCM) и железо-фосфаты (LFP) лития), проводящей фазы (сажа) и органического связующего (поливинилиденфторид).

 

3.1.2 скручивающаяся ячейка (screw cell): Ячейка, обеспечивающая геометрическое расположение двух электродов.

Примечание - Электрохимические характеристики катодного наноматериала определяют в скручивающихся ячейках. Конструкция ячейки состоит из пружины, металлических распорок и пакета электродов с анодом, сепаратором, пропитанным электролитом и катодом. Возможны различные конструкции ячеек. В приложении А приведены примеры исследования в ячейках, конструкция которых основана на фторопластовых фитингах размером 1/2 дюйма фирмы "Swagelok" <1>.

--------------------------------

<1> Фторопластовые фитинги фирмы "Swagelok" являются примером подходящего коммерчески доступного продукта. Данная информация приведена для удобства пользователей настоящего стандарта и не является одобрением МЭК этого продукта.

 

3.1.3 напряжение ячейки, U_яч (cell voltage, U_cell): Разность электрохимических потенциалов катода и анода.

3.1.4 сопротивление ячейки, R_ом (cell resistance, R_el): Омическое внутреннее сопротивление испытательной ячейки.

Примечание - R_ом - сумма омических сопротивлений (например, электролита, сопротивления контактов) ячейки.

 

3.1.5 цикл зарядно-разрядный (charge-discharge cycle): Процедура, включающая заряд и разряд испытательной ячейки.

Примечание - После сборки ячейка находится в разряженном состоянии. Во время заряда потенциал литиевого анода смещается отрицательнее потенциала нулевого тока (потенциала разомкнутой цепи), катионы лития восстанавливаются и металлический литий осаждается на поверхности литиевого анода. Во время разряда на внешнюю цепь (нагрузку) металлический литий окисляется на аноде, потенциал которого остается более отрицательным, чем потенциал катода. Теперь металлический литий окисляется до ионов лития и растворяется в электролите. Ионы лития встраиваются в кристаллическую решетку материала катода. Процессы заряда/разряда в определенных пределах обратимы.

 

3.2 Обозначения и сокращения

 

LCO - кобальтат лития, литий оксид кобальта LiCoO₂ (Lithium cobalt oxide);

NCA - литий оксид никеля кобальта алюминия Li (Ni, Co, Al)O₂ (Lithium nickel cobalt aluminium oxide);

NCM - литий оксид никеля кобальта марганца LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂ (Lithium nickel cobalt manganese oxide);

LFP - литий фосфат железа LiFePO₄ (Lithium iron phosphate);

PVDF - поливинилиденфторид (Polyvinylidene fluoride);

EC - этиленкарбонат (Ethylene carbonate);

DEC - диэтилкарбонат (Diethyl carbonate);

PE - полиэтилен (Polyethylene);

НРЦ - напряжение разомкнутой цепи (OCV, Open circuit voltage).