Електрохімічна імпедансна спектроскопія джерел струму Li/Cu₄Bi₆S₁₁

Abstract

Методом імпедансної спектроскопії досліджено систему Li/LiBF₄ + γ-бутиролактон/Cu₄Bi₆S₁₁. Для різних стадій розряду дискових елементів «2325» представлені результати вимірювання кривих Найквіста. Зі спектру рентгенівської дифракції катодного матеріалу після повного розряду встановлено, що кінцевими продуктами реакції є металічні фази Bi, Cu та сульфід літію Li₂S. Проведено моделювання імпедансних спектрів на основі різних еквівалентних схем та оцінена їх прийнятність. Встановлено, що крім активного опору та елемента Варбурга, оптимальна схема системи включає два або три паралельні RQ-кола. Визначені параметри окремих елементів схем, знайдені коефіцієнти, які характеризують електродні реакції та інтерфейси.

Методом импедансной спектроскопии исследовано систему Li/LiBF₄ + γ-бутиролактон/Cu₄Bi₆S₁₁. Для различных стадий разряда дисковых элементов «2325» представлены результаты измерения кривых Найквиста. Из спектра рентгеновской дифракции катодного материала после полного разряда установлено, что конечными продуктами реакции являются металлические фазы Bi, Cu и сульфид лития Li₂S. Проведено моделирование импедансных спектров на основе различных эквивалентных схем и оценена их приемлемость. Установлено, что кроме активного сопротивления и элемента Варбурга, оптимальная схема системы содержит две или три параллельных RQ-цепи. Определены параметры отдельных элементов схем, найдены коэффициенты, характеризующие электродные реакции и интерфейсы.

By using the impedance spectroscopy method the system Li/1M LiBF₄ in γ-butyrolactone/Cu₄Bi₆S₁₁ is investigated. Measurements of the Nyquist plots are represented for different stages of discharge for disk-like 2325 batteries. From the X-ray diffraction spectrum of the cathode material after battery depletion it is established that the final products of the discharge reaction are metal phases of Bi, Cu and lithium sulphide Li₂S. A modeling of the impedance spectra was carried out on the basis of different equivalent circuits and their acceptability is estimated. We have determined that except for the active resistance and Warburg element, an optimum circuit of the system contains two or three parallel RQ-circuits. The parameters of the circuits’ elements are determined and the coefficients describing the electrode reactions and interfaces are found.