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

ОТЗЫВ официального оппонента на диссертацию Егорова Алексея Михайловича на тему «Разработка и исследование твердофазного литий — фторуглеродного первичного элемента», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 02.00.05 Электрохимия Решение актуальных вопросов в области энергосбережения и экологии невозможно без развития экологически чистых и высокоэффективных источников энергии, к которым, безусловно, относятся химические источники тока. Область их применения черезвычайно широка и варьируется от источников энергии для широкого круга портативной радиоэлектронной техники до автономных объектов различного назначения. Одной из важных проблем современной технологии является создание энергоемких, безопасных, длительное время сохраняющих свою работоспособность источников тока.

Существующие источники тока с жидким электролитом стремятся заменить литиевыми системами с твердым катодом. Одним из наиболее перспективных направлений является создание источников с твердополимерным электролитом и катодом на основе различных фторированных углеродных материалов. Создание таких материалов идет по пути формирования многокомпонентных смесей. В этом случае материал как твердополимерного электролита, так и катода является композиционным материалом, состоящий, как правило, из термодинамически несовместимых компонентов.

В таких материалах важную роль играют физико-химические процессы на границах раздела фаз. Диссертационная работа А.М. Егорова лежит в русле современных тенденций развития знаний об электрохимических явлениях в твердых телах и посвящена исследованию особенностей процессов формирования высокоэффективного твердотельного электролита в смеси перфторполиэфира и перхлората лития, а также катодов на основе фторированных нано дисперсных углеродных материалов - фуллеренов и углеродных нанотрубок.

Представленная диссертация состоит из введения, литературного обзора, описания экспериментальных методик и процедур, результатов исследования твердополимерного электролита, результатов исследования литий- фторуглеродных элементов, заключения, списка литературы, включающего 194 наименования. Работа изложена на 151 странице, содержит 58 рисунков и 1 таблицу. Литературный обзор диссертации в полной мере отражает современное состояние проблемы создания литиевых источников тока; в него включены работы начиная с 1984 г по 2014 г. Проведенный обзор свидетельствует о хорошей теоретической подготовке автора диссертации, его умении критически анализировать большую совокупность научных данных. На основе проведенного анализа автор обосновал требования к выбору исходных соединений и методов создания твердополимерного электролита и твердофазного катода.

Научная новизна диссертации состоит в том, что: -Установлено, что проводимость твердополимерного электролита в зависимости от температуры и времени сушки может варьироваться от 10 ~ до 10 ' См/см, при этом потери на границе раздела электрод- электролит снижаются с 50 до 10 мВ, что является следствием улучшения адгезионных свойств. -Показано, что ультрозвуковая и механохимическая обработка повышают гомогенность смесей фториро ванно го углеродного материала и электропроводящего компонента, что приводит к возрастанию разрядного потенциала на 20','о, а удельной емкости электрода в 2 раза. - Концентрационные зависимости удельной емкости катода показали, что, максимальная емкость-1585 мАч !г- достигается при 8',4 содержании в смесях ТПЭ и 5'.о электропроводящей добавки.

Практическая значимость диссертации заключается в том, что: -Разработан твердо полимерный электролит, обладающий высокими проводящими, адгезионными и механическими свойствами, и инертный по отношению к электродам источника тока. -Разработаны электроды на основе фторированных фуллеренов и углеродных нанотрубок для создания высокоэффективных источников тока. -Испытания опытной партии твердофазных литиевых элементов показали, что они превосходят по энергетическим параметрам существующие аналоги и могут найти применение в энергоустановках на основе возобновляемых источников энергии.

Оценивая работу в целом, можно считать, что в ней решена актуальная научно-техническая задача создание твердофазных литий - фторуглеродных источников тока путем разработки новых активных материалов, совершенствования технологии изготовления твердополимерных электролитов и электродов, оптимизации структурных и электрохимических параметров катода. В работе использованы современные методы физико-химического исследования (гальваностатика, рентгеновский микроанализ, сканирующая микроскопия, просвечивающая микроскопия, растровая электронная микроскопия), которыми автор владеет на хорошем профессиональном уровне.

Достоверность полученных данных не вызывает сомнений. По диссертационной работе имеются некоторые замечания: 1. Большая часть работы выполнена на различных электронных микроскопах, но в диссертации нет подробного описания приведенных фотографий. 2. Данные по электропроводности ТПЭ для разных температур сушки не сведены в единую таблицу, что затрудняет изучение материала диссертации.

3. Не проведен гранулометрический анализ использованных порошков. 4. Не исследована зависимость параметров катода от толщины, есть только данные для 10 и 80 мкм. Сделанные замечания не умаляют достоинств проведенных исследований и скорее являются рекомендациями для продолжения работ в данном направлении.

Работа апробирована на конференциях международного и всероссийского уровня, а результаты опубликованы в 4 статьях в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Автореферат и публикации полностью отражают содержание Жорин Владимир Александрович Доктор физ.- мат. наук, с.н.с. лаборатории реакционно-способных олигомеров и фотоактивных соединений ФГБУН ИХФ им. Н.Н. Семенова РАН 119991, Москва, ул. Косыгина, д.

4, 8~495) 939-71-12, чкЬопп®та11.ги диссертации. По актуальности, новизне и практической значимости, объему и достоверности результатов, глубине выводов, уровню решения поставленных задач диссертационная работа «Разработка и исследование твердофазного литий - фторуглеродного первичного элемента» удовлетворяет требованиям пункта 9 «Положения о порядке присуждения ученых степеней», а ее автор, Егоров Алексей Михайлович, заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 02.00.05 — Электрохимия. .