Дифузія іонів літію в пористі вуглецеві електродні матеріали згідно методу гальваностатичного переривчастого титрування

У роботі з використанням методу гальваностатичного переривчастого титрування досліджено процес дифузії іонів літію в пористі вуглецеві електродні матеріали, отримані гідротермальною карбонізацією рослинної сировини при різних температурах. Розраховано коефіцієнт дифузії іонів літію в електродному матеріалі та проаналізовано його залежність від ступеня інтеркаляції x. Встановлено, що при зростанні температури карбонізації вихідної сировини, в результаті чого відбувається видалення газоподібних аліфатичних, а потім ароматичних молекул з низькою молекулярною масою, процеси циклізації та ароматизації молекул, а також інтенсивна карбонізація вихідної сировини, формування вуглецевих шарів та утворення первинних зародків графіту, коефіцієнт дифузії збільшується за рахунок впорядкування структури пористого вуглецевого матеріалу та зменшення його питомої поверхні і загального об’єму пор. При досягненні максимального значення ступеня інтеркаляції коефіцієнт дифузії іонів літію становить 3,6·10 – 12 см2/с (х = 0,28), 7,9·10 – 12 см2/с (х = 0,44) і 1,9·10 – 10 см2/с (х = 0,19) для зразків, отриманих за температури карбонізації 600, 750 і 1000°С відповідно. Проведено порівняльний аналіз значень коефіцієнта дифузії, розрахованими на основі даних гальваностатичного переривчастого титрування та електрохімічної імпедансної спектроскопії.