LU CFI zinātniskais seminārs (19.03.2014)

Lai gan LiFePO₄ ir viens no plašāk pētītajiem litija jonu bateriju katodmateriāliem, vairāki svarīgi tā darbības aspekti joprojām nav pilnībā izprasti [1]. Viens no tiem ir LiFePO₄ uzvedība uzlādes un izlādes laikā. Ir tikuši izstrādāti vairāki izlādes un uzlādes modeļi: domino-kaskāžu modelis [2], daudzdaļiņu uzlādes/izlādes modelis [3] u.c. Darbā ticis sīkāk pētīts daudzdaļiņu uzlādes/izlādes modelis [3] un tā piemērojamība LiFePO4 plānajām kārtiņām. Ar pulsētās lāzera uznešanas (PLD) metodi tika iegūtas LiFePO₄ plānās kārtiņas, tām veikta struktūras un morfoloģijas analīze ar XRD, SIMS, ICP-AES, XPS, SEM un FIB SEM analīzes metodēm. Veikti elektroķīmiskie mērījumi, pētot sprieguma histerēzi pie īpaši zemām (nanometra diapazona) uzlādes un izlādes strāvām. Lai gan pētījumi joprojām turpinās, sākotnējie rezultāti liecina, ka plāno kārtiņu uzvedība ne vienmēr saskan ar tilpuma materiālam novēroto. Prezentācija tiks sīkāk izklāstīti sākotnējie rezultāti un sniegti iespējamie to skaidrojumi. Tiks sniegts īss pārskats par Maksa Planka biedrību un Maksa Planka institūtu cietvielu fizikas pētījumiem Štutgartē. Jaunajiem zinātniekiem plašāka informācija par starptautiskajām Maksa Planka pētniecības skolām un Vācijas vides fonda piedāvātajām stipendijām pieejama attiecīgi informācijas avotos [4] un [5].   Literatūras avoti [1] R. Malik, A. Abdellahi, G. Ceder, A Critical Review of the Li Insertion Mechanisms in LiFePO4 Electrodes, J. Electrochem. Soc. 160 (2013) A3179–A3197. doi:10.1149/2.029305jes. [2] C. Delmas, M. Maccario, L. Croguennec, F. Le Cras, F. Weill, Lithium deintercalation in LiFePO4 nanoparticles via a domino-cascade model., Nat. Mater. 7 (2008) 665–71. doi:10.1038/nmat2230. [3] W. Dreyer, J. Jamnik, C. Guhlke, R. Huth, J. Moskon, M. Gaberscek, The thermodynamic origin of hysteresis in insertion batteries., Nat. Mater. 9 (2010) 448–53. doi:10.1038/nmat2730. [4] International Max Planck Research Schools, (2014) www.mpg.de/en/imprs. [5] Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU), MOE Austauschstipendienprogramm, (2014) www.dbu.de/stipendien_international.