Импедансная спектроскопия пористых кремниевых и кремний-углеродных анодов, полученных спеканием

Спеченные всухую макропористые Si-электроды для Li-ионных аккумуляторов впервые изучаются с помощью спектральной импедансометрии. Полученные спектры в литированном и делитированном состояниях моделируются эквивалентной электрической схемой, параметры которой позволяют вычленить роль электрохимических процессов, обусловленных поверхностным слоем твердофазного электролита (SEI), двойным электрическим слоем и диффузией в твердой фазе материала электрода. Показано, что эффективный коэффициент диффузии Li в Si увеличивается по мере возрастания степени литирования от $D$ = 6.5 $\cdot$ 10$^{-12}$ до 2.6 $\cdot$ 10$^{-10}$ см$^{2}$/с. Изучено влияние карбонизации, проводившейся путем пиролиза сахарозы, которая привела к снижению импеданса и возрастанию коэффициента диффузии лития до $D$ = 2.2 $\cdot$ 10$^{-10}$–1.7 $\cdot$ 10$^{-9}$ см$^{2}$/с.