Графиты для литий-ионных ячеек: корреляция потерь заряда в первом цикле с удельной поверхностью по Брунауэру—Эмметту—Теллеру

Исследована корреляция между необратимыми потерями заряда при первой интеркаляции лития в графитовые электроды и удельной поверхностью графитов Timrex, определённой методом Брунауэра—Эмметта—Теллера (БЭТ). Необратимые потери заряда обычно увеличиваются с ростом удельной поверхности по методу БЭТ, однако также существенно зависят от типа графита. Установлено, что на необратимые потери заряда влияет не только суммарная внешняя площадь поверхности, но и соотношение призматических и базисных поверхностей. Последний эффект обусловлен тем, что некоторые реакции, связанные с потерями заряда, например интеркаляция сольватированного лития или «саморазряд» интеркалированного лития (реакция с компонентами электролита), протекают только через призматические поверхности или на них. Влияние призматических и базисных поверхностей не учитывается, если необратимые потери заряда коррелируют только с общей удельной поверхностью образцов по методу БЭТ. Для описания зависящего от поверхности поведения необратимых потерь заряда графита разработаны простые модели, учитывающие, помимо удельной поверхности по методу БЭТ, также распределение частиц по размерам и морфологию частиц.