Неграфитизируемый углерод — анодный материал для металл-ионных аккумуляторов

Развитие крупногабаритных систем хранения энергии на основе активно используемых малогабаритных литий-ионных аккумуляторов осложняется из-за высокой стоимости лития. В связи с этим разрабатываются аналоги на основе других щелочных металлов (натрия и калия). Среди различных вариантов материалов отрицательного электрода (анода) для таких аккумуляторов наиболее перспективными являются углеродные материалы; в частности, особый интерес представляет неграфитизируемый углерод. Настоящий обзор посвящен современному состоянию исследований структуры, состава и свойств этого типа материалов, а также анализу методов его получения и исследования. Описание микроструктуры неграфитизируемого углерода — крайне неоднозначная и окончательно не решенная задача, в связи с чем особое внимание в обзоре уделено различным микроструктурным моделям. Кроме того, систематизированы методы синтеза и проанализированы результаты исследований физико-химических свойств неграфитизируемого углерода. Выявлены взаимосвязи между методом получения материала, его характеристиками и электрохимическими свойствами в металл-ионных аккумуляторах. Проанализирован большой массив результатов электрохимических исследований, систематизированы представления о механизмах электрохимический взаимодействий катионов Na⁺ и K⁺ с неграфитизируемым углеродом, а также показаны существующие на сегодняшний день противоречия в различных моделях механизмов таких взаимодействий.
Библиография — 247 ссылок.