Отзыв ведущей организации (Разработка и исследование твердофазного литий-фторуглеродного первичного элемента)

! 19571, Москва В-57!„пр, Варнавского, 86 тел. (495) 936-82-06 Факс (495) 434-87-11 ЬГГр,дсгпсоппИГ.гп с-пгав: пг!!ЬГ(гвппга!.гп ОКГ10 02068737 ОГРЕ! 1О 27 700 308 5 !4 ИиигКПП 7729041008 Г 772901001 СК- ~Х.Юа( у- -~. ~~М~--6У--~Ы от Направляем Вам отзыв ведущей организации на диссертацию Егорова Алексея Михайловича на тему «Разработка и исследование твердо фазного литий фторуглеродного первичного элемента», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 02.00.05. — "Электрохимия". Приложение.

Отзыв 2 экз. Проректор по НиИД МИТХТ им. М.В.Ломоносова, д.х.н., профессор Флид В.Р. МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова» (МИТХТ им. М.В.Ломоносова) Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ» Председателю диссертационного совета Д 212.157.21. профессору С.К. Попову 111250, Москва, Красноказарменная, 14 "УТВЕРЖДАЮ" дарственного химических ва И. Прокопов ОТЗЫВ ведущей организации на диссертационную работу Егорова Алексея Михайловича по теме «Разработка и исследование твердофазного литий - фторуглеродного первичного элемента», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 02.00.05 — «Электрохимия» В настоящее время в связи с бурным развитием портативной и радиоэлектронной техники, а также устройств, используемых имплантационной медициной, спрос на химические источники тока (ХИТ) непрерывно растет.

Однако стоит отметить что, несмотря на колоссальный масштаб реализации традиционных ХИТ, предел их технического совершенства практически достигнут, а энергетические и ресурсные характеристики недостаточно велики и не всегда удовлетворяют жестким требованиям современных потребителей. В свою очередь литиевые источники тока имеют гораздо более высокие энергетические и ресурсные характеристики и теоретически способны вытеснить последние из всех областей применения.

Диссертация Егорова А.М., посвященная разработке и исследованию литиевого первичного элемента нового поколения, весьма своевременна как в научном, так и в прикладном аспекте. Актуальность темы диссертации определяется тем, что предлагается твердофазный элемент, в котором твердополимерный электролит заменяет жидкий в межэлектродном пространстве, а также используется в качестве связующего в структуре катода, что позволяет существенно повысить эффективность использования его активной массы, в качестве которой выступают фторированные ианом атер иалы. Диссертация выполнена в соответствии с требованиями ВАК РФ и включает введение, четыре главы, заключение. Список литературы содержит 193 наименования.

Общий объем составляет 151 страницу, включая 58 рисунков и 1 таблицу. Во введении представлено обоснование актуальности темы работы, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна и практическая значимость полученных результатов. Первая глава демонстрирует аналитический обзор по литиевым источникам тока, функциональным характеристикам катодных материалов на основе фторуглерода, электролитам для литиевых источников тока. Проанализировано современное состояние исследований в области разработки полимерных электролитов, описаны способы повышения их физико- химических характеристик.

Всесторонний и детальный анализ литературных данных обусловил четкую постановку задачи и цельность всей диссертационной работы. Во второй главе описаны экспериментальные методики получения и исследования твердополимерного электролита. Изложен метод изготовления электродов на основе фторуглерода с использованием аппаратуры высокого давления типа наковален Бриджмена и ультразвуковой обработки. Для диагностики полученных материалов применяли методы гальваностатики, рентгенофазового анализа, растровой электронной микроскопии, сканирующей микроскопии, просвечивающей микроскопии. Грамотный выбор и умелое использование физико-химических методов не оставляют сомнения в достоверности и надежности полученных результатов и в обоснованности сделанных выводов.

В третьей главе представлены физико-технологические принципы разработки и исследования твердополимерного электролита (ТПЭ) на основе перфторполиэфира. Проведенные исследования твердополимерного электролита показали, что на его электропроводность существенно влияет концентрация перхлората лития в полимерной матрице. Увеличение концентрации соли до 17 ',4 обеспечивает рост числа носителей заряда, что и способствует повышению проводимости твердополимерного электролита. Ресурсные испытания твердополимерного электролита были проведены в течение 350 циклов в системе литий — ТПЭ вЂ” литий. Таким образом, было установлено, что разработанный ТПЭ на основе перфторполиэфира обладает удельной электропроводностью 5 10 См/см при 298 К и превосходит существующие аналоги.

Четвертая глава посвящена разработке и исследованию катода и твердофазного первичного элемента на его основе. Экспериментальные исследования показали, что твердо полимерный электролит, в отличие от жидкого апротонного электролита, полностью инертен по отношению к фторированным наноматериалам и не вызывает их деструкцию. Показано, что превосходство твердофазного элемента над аналогами с жидким электролитом объясняется следующими основными факторами: 1) улучшается адгезия твердополимерного электролита к электродам и снижаются омические потери на границе раздела фаз; 2) у элемента с твердополимерным электролитом при разряде значительно уменьшается поляризация отрицательного электрода; 3) использование ТПЭ приводит к более равномерному распределению потенциала по поверхности электрода и лучшему использованию всей активной массы катода; 4) при использовании электропроводящего ТПЭ в качестве связующего компонента не возникает экранирование поверхности частиц активного материала.

По выбору цели исследования, постановке задач и полученным результатам диссертационная работа отличается новизной, научной и практической значимостью. Как достоинство диссертационной работы можно отметить использование автором при решении поставленных задач широкого набора физико-химических методов исследования: электрохимического импеданса, гальваностатики, рентгеновского микроанализа, сканирующей микроскопии, просвечивающей микроскопии, растровой электронной микроскопии. Поэтому достоверность полученных экспериментальных результатов не вызывает сомнений. Научная новизна диссертации Егорова А.М.

заключается в следующем: установлена взаимосвязь между физико-химическими свойствами твердополимерного электролита, его составом и условиями получения, что позволило найти оптимальные соотношения, при которых его электропроводность и адгезия к электродам максимальны. — разработан оригинальный метод изготовления твердофазного катода на основе фторированных наноматериалов.

установлено влияние состава твердофазного катода на его энергетические параметры; показано, что его максимальная удельная емкость достигается при оптимальном соотношении между компонентами твердофазного катода. Практическую значимость работы можно сформулировать следующим образом: создан твердополимерный электролит, превосходящий по своим проводящим свойствам лучшие отечественные и зарубежные аналоги; предложены твердофазные электроды на основе фторированных наноматериалов, обладающие высокими удельными параметрами; - прошли ресурсные испытания литиевые элементы, параметры которых существенно выше существующих аналогов с жидким электролитом.

Полученные в диссертационной работе Егорова А.М. результаты имеют как научное, так и прикладное значение и могут быть рекомендованы к использованию на предприятиях холдинговой компании ОАО «Российская электроника» (ОАО «Научно-исследовательский институт электроугольных изделий», ОАО «Энергия», ЗАО ИФ «ОРИОН-ХИТ» и др.) при организации производства нового поколения литиевых ХИТ, которые могут превзойти известные химические источники тока практически по всем энергетическим параметрам. Разработанные в диссертации положения и экспериментальные методики целесообразно включить в учебные программы по профилям «Электрохимия», «Физическая химия» и «Технология электрохимических производств».

Материал диссертационной работы неоднократно представлялся автором на конференциях различного ранга, опубликовано 14 докладов. Автореферат и опубликованные работы (4 статьи и 1 патент) полностью отражают содержание диссертации. Несмотря на очевидные достоинства диссертации, представленной к защите, необходимо сделать следующие замечания: 1. Отсутствуют данные о влиянии массово-молекулярных характеристик полимера на параметры твердополимерных электролитов.