Аннотация результатов, полученных в 2019 году
На первом году выполнения проекта мы занимались разработкой методик синтеза ряда высоковольтных катодных материалов (LiNi0.5Mn1.5O4, Li2Ni0.5Mn1.5O4, LiMnPO4, LiFe1/3Mn1/3Co1/3PO4, Li2CoPO4F) и изучения зависимости их фазового состава, морфологии и электрохимических свойств от условий получения. Кроме того, мы изучили фазовые трансформации, происходящие при (де)интеркаляции лития в LiNi0.5Mn1.5O4 и Li2Ni0.5Mn1.5O4 методом operando синхротронной дифракции. Также в работе мы исследовали стабильность электролитов на основе концентрированных растворов LiBF4 в смеси этиленкарбонат/пропиленкарбонат с разным соотношением компонентов. Были изучена устойчивость растворов в области низких и высоких потенциалов – как с помощью «холостых» электродов (сажа + связующее), так и электродов на основе катода LiNi0.5Mn1.5O4 и графитового анода. Помимо этого, была начата разработка анодного материала на основе «твердого углерода», который может стать альтернативой традиционному графиту в новом поколении литий-ионных аккумуляторов. Некоторые из полученных результатов изложены ниже. В ходе выполнения проекта мы проводили варьирование условий синтеза и обработки как карбонатных прекурсоров, так и самих оксидных материалов состава LiNi0.5Mn1.5O4 и Li2Ni0.5Mn1.5O4. Так, образцы LiNi0,5Mn1,5O4, полученные из прекурсоров Ni0,25Mn0,75CO3, обработанных при 100оС, демонстрировали наибольшую ёмкость (~125 мА*ч/г) и стабильность циклирования по сравнению с другими образцами. Несмотря на разницу в морфологии, образцы LiNi0,5Mn1,5O4, полученные при повышенной температуре на второй стадии отжига, не демонстрировали значительных отличий. Образцы Li-rich композита “Li2Ni0,5Mn1,5O4”, полученные из прекурсоров Ni0,25Mn0,75CO3, обработанных при 100оС, также демонстрировали наибольшую ёмкость (~240 мА*ч/г) и стабильность циклирования по сравнению с другими образцами. Стоит отметить, что отличительной особенностью всех изученных нами образцов “Li2Ni0,5Mn1,5O4” является рост зарядной и разрядной емкости в течение нескольких первых циклов заряда-разряда. Мы показали, что LiNi0,5Mn1,5O4, электрохимически литированный до состава Li1+xNi0.5Mn1.5O4, по своим электрохимическим свойствам значительно отличается от материалов аналогичного состава, полученных химическим путем (в ходе синтеза). Для того, чтобы изучить этот феномен более подробно, мы провели обработку полученных ранее данных operando синхротронной дифракции для образцов LiNi0,5Mn1,5O4 и “Li2Ni0,5Mn1,5O4” на втором цикле заряда-разряда в интервале потенциалов 2.2 – 5.0 В отн. Li/Li+. Фазовые превращения этих двух материалов позволили сделать вывод о возможности «конструирования» материалов на основе композитов, содержащих кубическую LiNi0,5Mn1,5O4, тетрагональную Li1.5Ni0.5Mn1.5O4 и моноклинную Li2MnO3 фазы, демонстрирующих более высокую электрохимическую емкость и устойчивость циклирования, чем индивидуальные компоненты такого композита. В ходе выполнения проекта мы провели изучение влияния некоторых параметров синтеза материалов со структурой оливина на его фазовый состав, морфологию и свойства. Основным объектом исследований стал фосфат LiMnPO4. Мы получали фосфат LiMnPO4 сольвотермальным методом синтеза с Li3PO4 в качестве прекурсора. Результаты электрохимического исследования образцов продемонстрировали, что наибольшее значение разрядной емкости (110 мАч/г) продемонстрировал образец, синтезированный при 200оС с применением быстрого охлаждения. Наименьшую емкость – образец, полученный при 210оС с медленным охлаждением. Можно сделать вывод, что повышенная температура в совокупности с длинной выдержкой при охлаждении привели к росту размеров частиц, а ~200оС является оптимальной для проведения синтеза в смеси вода-этиленгликоль (температура кипения ЭГ составляет 197.3оС). Для проверки выбранных на этом этапе параметров синтеза мы получили образец состава LiFe0.2Mn0.8PO4 в тех же условиях, что и образец LiMnPO4, продемонстрировавший наилучшие электрохимические свойства. Замена 20% катионов марганца на железо существенно улучшило ситуацию: разрядная емкость материала возросла до 144 мА/г, а гистерезис напряжения для высоковольтного плато (соответствующего редокс-процессу Mn2+/Mn3+) уменьшился с ≈170 мВ до ≈70 мВ при плотности тока С/10, что может свидетельствовать и об уменьшенном механическом напряжении при фазовом переходе, и о снижении омического, поляризационного и диффузионного сопротивлений материала. Помимо материалов на основе LiMnPO4, в ходе выполнения проекта мы проводили исследование смешанных оливинов состава Li(Fe,Mn,Co)PO4. В качестве базового соотношения Fe:Mn:Co использовали 1:1:1. Образцы были получены описанным выше сольвотермальным методом через прекурсор Li3PO4. Результаты для наиболее удачного на сегодняшний день образца говорят о том, что материал состоит из гомогенно распределенных пластинчатых частиц размером <100 нм. Разрядная емкость материала составляет 130 мАч/г. Образец другого состава – LiFe0.25Mn0.5Co0.25PO4 – продемонстрировал более высокую емкость в 145 мАч/г и улучшенную циклируемость, что, вероятно, является следствием уменьшения вклада высоковольтного плато, ассоциированного с редокс-переходом Co2+/Co3+. Часть работы была сосредоточена на отработке методики сольвотермального синтеза фторидофосфата Li2CoPO4F. Мы провели систематическое исследование возможности получения однофазных образцов Li2CoPO4F. Для этого мы варьировали растворители, исходные реагенты, температуру и время синтеза. В результате была определена методика, позволяющая воспроизводимо получать образцы Li2CoPO4F. Морфология образцов Li2CoPO4F , синтезированных с использованием свежеприготовленного гидрооксида кобальта, была изучена методом сканирующей электронной микроскопии. Согласно полученным данным, образцы состоят из пластинчатых кристаллитов микронного размера. Результаты гальваностатического циклирования полученного электродного материала на основе полученного Li2CoPO4F говорят о том, что при циклировании до 5.1 В демонстрируемые емкости составляют порядка 50% от теоретической. В ходе выполнения проекта мы изучили анодную и катодную устойчивость концентрированных электролитов на основе растворов LiBF4 в смеси пропиленкарбонат:этиленкарбонат (PC:EC). Проведенные исследования продемонстрировали рост ионной проводимости электролитов, а также повышение устойчивости электролита как в области высоких, так и в области низких потенциалов при увеличении доли этиленкарбоната. Так, при проведении экспериментов методом ЦВ растворов с графитом в качестве рабочего электрода обнаружилось, что с повышением доли EC катодная и анодная ветви ЦВ становятся все более симметричными, что говорит о стабильной обратимой интеркаляции Li+ в графит. Кроме растворов электролита и материалов катода, мы инициировали изучение возможности использования альтернативного анодного материала. В качестве анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов нового поколения были исследованы материалы типа «hard carbon» – углеродные материалы смешанного типа гибридизации, не способные к графитизации при воздействии температур выше 2500°С. Углеродный материал, полученный при 1100°С, продемонстрировал 235 мАч/г с кулоновской эффективностью 50% на первом цикле. Характеристики неграфитируемого углерода, полученного при 1300°С, отличаются большей кулоновской эффективностью, но меньшей электрохимической ёмкостью – 184 мАч/г и 65% на первом цикле. С целью улучшения электрохимических характеристик были синтезированы и исследованы углерод-углеродные композиционные материалы, где в основе взят неграфитируемый материал, покрытый углеродным волокном, полученным с помощью карбонизации полиакрилонитрила (ПАН). Углерод-углеродные композиционные материалы продемонстрировали более высокие ёмкости с аналогичной кулоновской эффективностью (50%) для материала без покрытия. Так, при карбонизации с 2% и 10% растворами ПАН, материалы продемонстрировали разрядную емкость 280 и 273 мАч/г, соответственно. Для синтеза композиционных материалов была опробована и другая технология без первой стадии карбонизации, но с увеличением продолжительности отжига второй ступени – так, предварительно помолотый hard carbon был пропитан раствором ПАНа в N,N-диметилформамиде (ДМФА) и после удаления растворителя отожжен при 900°С в течение 20 часов. Полученный композиционный материал продемонстрировал 200 мАч/г с 68% кулоновской эффективностью на первом цикле и ~98% на последующих.

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
Направления работ по гранту, в соответствии с изложенным в заявке планом, касаются трех важнейших компонентов литий-ионных аккумуляторов: катоды (основная часть), электролит и аноды. В рамках первого направления исследованы катодные материалы четырех типов, каждый из которых имеет среднее рабочее напряжение более 4 В, – оксиды, фторидофосфаты, фосфаты и пирофосфаты лития и переходных металлов. Исследования в области электролитов направлены на анализ электрохимической стабильности растворов с различными типами солей и растворителей, добавок и концентраций. Направление анодных материалов в рамках этого года работы было сосредоточено на неграфитизируемом («твердом») углероде как возможной альтернативы графиту и металлическому литию. В следующем году, согласно заявленному ранее плану, значительная часть усилий коллектива будет направлена на комбинацию этих трех компонентов, изучение полных ячеек «катод-электролит-анод» (в качестве анодных материалов будут также рассмотрены графит и литий-титановая шпинель) и создание прототипов ЛИА. Основные результаты, полученные в ходе второго года выполнения проекта, представлены ниже. Не содержащие кобальта композиты «шпинель-слоистый оксид» состава Li1+xNi0.5Mn1.5O2 »(x = 0, 0.5, 1) демонстрируют привлекательные электрохимические характеристики с емкостью более 200 мАч/г в пределах потенциала 2.2–4.9 В относительно Li/Li+. Эксперименты, проведенные методом operando синхротронной дифракции, выявили наличие ряда фазовых переходов в изучаемых материалах, включающих тетрагональную, три кубические и моноклинную фазы. Показано, что основным компонентом Li2Ni0.5Mn1.5O4 является обогащенный литием слоистый оксид Li(Li0.28Mn0.64Ni0.08)O2, который обеспечивает почти половину емкости при очень небольшом изменении объема элементарной ячейки, составляющем всего 0.7%. Пониженное механическое напряжение, связанное с (де)интеркаляцией Li+, обеспечивает лучшую циклическую стабильность “шпинель-слоистого” композитного материала и делает его более перспективным для практического применения по сравнению с однофазным высоковольтным катодным материалом LiNi0.5Mn1.5O4. Фторидофосфат Li2CoPO4F является одним из наиболее высоковольтных катодных материалов с средним рабочим потенциалов порядка 5 В отн. Li/Li+. В ходе работы были определены условия сольвотермального синтеза, позволяющие получать катодный материал Li2CoPO4F, а также составы с частичным замещением кобальта на железо. Показано, что для предотвращения образования примесей фосфатов необходимо использовать избыток фторсодержащих прекурсоров, а увеличение доли железа возможно при одновременном замещении части лития на натрий. Изучено влияние условий синтеза на морфологию получаемых частиц. Катодные материалы на основе фосфата лития-железа со структурой оливина (LiFePO4, LFP) становятся все более востребованными в современной индустрии электромобилей и стационарного хранения энергии. Очевидным развитием этой технологии являются материалы на основе фосфата лития-марганца (LiMnPO4, LMP), которые имеют более высокое рабочее напряжение и, соответственно, энергоемкость, чем железосодержащий аналог: 4.1 и 3.4 В и 700 и 580 Втч/кг, соответственно. Основными недостатками LMP являются еще более низкая, чем у LFP, электропроводность, большое изменение объема при циклировании и повышенная деградация в ходе заряда-разряда. Для устранения этих недостатков мы проводим исследования по оптимизации условий сольвотермального метода синтеза LMP и его состава, а также изучаем возможность получения частиц с морфологией «ядро-оболочка» с целью предотвратить нежелательные химические реакции заряженного LMP с раствором электролита и защитить таким образом материал от деградации. Были оптимизированы условия сольвотермального синтеза катодного материала на основе LMP, а также пост-обработки получаемых фосфатов для формирования микроструктуры «ядро-оболочка». Наиболее удачным результатом на сегодняшний день является материал состава LiMn0.95Ni0.05PO4, обработанный в растворе сульфатов магния и лития после трехчасового сольвотермального синтеза: он демонстрирует разрядную емкость 121 и 130 мАч/г при 25 и 50оС, соответственно, с кулоновской эффективностью первого цикла 86 и 87%. Деградация емкости этого материала минимальна из всех изученных образцов (20% за 10 циклов при комнатной температуре и 1% при 50оС), что, вероятно, является следствием как уменьшенного сопротивления фазового перехода (благодаря наличию 5% Ni в В-подрешетке), так и повышенной химической стабильностью внешних слоев частиц (достигнутого благодаря поверхностному обмену Mn↔Mg). Пирофосфаты лития и переходных металлов рассматриваются как катодные материалы для наиболее безопасных источников тока благодаря уникальной стабильности структуры, «удерживаемой» от высокотемпературного разложения благодаря наличию P2O7-групп. В ходе нашей работы была получена новая модификация пирофосфата лития-ванадия - β-LiVP2O7, демонстрирующая обратимую емкость ~ 100 мАч/г с средним рабочим потенциалом ~ 4-4,2 В отн. Li/Li+. Наличие просторных каналов в структуре материала обеспечивает его отличные мощностные характеристики: емкость в 93 мАч/г при плотности тока разряда 10C. β-LiVP2O7 имеет триклинную симметрию как в заряженном, так и в разряженном состояниях без моноклинно-триклинного фазового перехода, наблюдаемого для β-NaVP2O7. Интересной особенностью нового материала является способность интеркалировать в структуру дополнительный катион лития при потенциале ~ 1,9 В, а циклирование в расширенном диапазоне напряжений выявляет наличие обратимого двухэлектронного процесса β-VP2O7 ↔ β-Li2VP2O7, что соответствует ≈200 мАч/г общей емкости. Эти факторы делают β-Li2VP2O7 перспективным представителем семейства пирофосфатных электродных материалов для литий-ионных аккумуляторов. В литературе содержится достаточно большое количество сведений о высоковольтной стабильности различных электролитов, однако эти данные по большей части разрозненны, получены для солей/растворов/добавок различных производителей и апробированы на разных катодных материалах. Целью нашей работы в этом направлении является систематическое изучение стабильности растворов на основе коммерчески доступных в РФ компонентов в рамках соблюдения одних и тех же методов и протоколов (начиная от обезвоживания солей и растворителей и заканчивая выбором одних и тех же катодных материалов). Мы приготовили и изучили высоковольтную стабильность ряда растворов литиевых солей в органических электролитах. В ходе работы было установлено, что 1) добавки фторэтиленкарбоната, 1,3-пропансультона и адипонитрила в количестве 1% (об.) улучшают стабильность электролита при циклировании в высоковольтном диапазоне до 5.3 В отн. Li/Li+; LiBOB, этиленсульфит, сукцинонитрил, трис(триметилсилил)фосфат и трис(триметилсилил)фосфит в количестве 1% (об.) могут рассматриваться как эффективные добавки для катодных материалов с рабочим потенциалом не более 5 В отн. Li/Li+; добавки LiDFOB и виниленкарбоната наиболее пригодны для анодных материалов и катодных материалов с рабочим потенциалом ниже 4.5 В отн. Li/Li+. 2) растворы в сульфоне, адипонитриле, трис(триметилсилил)фосфате, фторэтиленкарбонате и диизобутилсульфолане более устойчивы к окислению, чем растворы в смеси алкилкарбонатов EC:DEC:DMC. Наибольшую стабильность среди электролитов подобного типа продемонстрировали составы 1М LiBF4 в сульфолане и 1М LiBF4 в адипонитриле. 3) Более устойчивое поведения электролитов в высоковольтной области наблюдается при увеличении концентрации соли в растворе. Подобный эффект был продемонстрирован при увеличении концентрации LiPF6 до 3M в смеси EC:DEC:DMC = 1:1:1. Аналогично электролиты состава 3M, 4М и 5М LiBF4 в сульфолане продемонстрировали наилучшую стабильность на 5.3 В отн. Li/Li+ в ряду всех исследованных электролитов. В качестве альтернативных анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов нового поколения были исследованы материалы типа «hard carbon» – углеродные материалы смешанного типа гибридизации, не способные к графитизации при воздействии температур выше 2500°С. Стоит отметить, что материалы такого типа использовались в первом поколении литий-ионных аккумуляторов, выпущенном компанией Sony, однако впоследствии были заменены графитом из-за его более высокой объемной плотности энергии. Интерес к материалам на основе «твердого углерода» в последнее время снова повысился благодаря развитию технологии натрий-ионных аккумуляторов; актуальным стало и более детальное изучение его поведения в литиевой системе. Неграфитируемые углеродные материалы («твердый углерод») были изучены нами на предмет определения механизма запасания энергии в литиевой системе. Показано, что зарядо-разрядный процесс этого материала может быть описан комбинацией диффузии катионов Li+ в структуре, поверхностной адсорбции и осаждения адатомов на поверхности внутренних пор. Обратимая емкость материала, демонстрирующего все три типа взаимодействия с литием, может достигать 500 мАч/г (при теоретической емкости графита в 360 мАч/г), что позволяет представить механизм работы «твердого углерода» промежуточной стадией между чисто интеркаляционным процессом, характерным для графита, и осаждением лития в случае использования металлического анода.

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
Основные результаты, полученные в ходе третьего года выполнения проекта, представлены ниже. LiMnPO4 LiMnPO4 является перспективным материалом, способным стать альтернативой широко используемом LiFePO4 (LFP) c увеличением удельной энергоемкости на 20%. Главные проблемы этого материала – низкая электронная проводимость и невысокая стабильность циклирования. В рамках отработки методики получения «ядро-оболочка», в которой частицы LiMnPO4, полученные сольвотермальным методом, были модифицированы катионами Mg, были получены положительные результаты. Кулоновская эффективность и циклическая устойчивость наиболее удачного материала оказались выше типичных для LiMnPO4 значений как при комнатной, так и при повышенной температурах. Так, первый параметр составил порядка 85% на первом цикле и 98-99% - на последующих. Тем не менее, приблизиться к теоретической емкости материала (170 мАч/г) не удалось, максимум емкости при комнатной температуре не превышал 120 мАч/г. В связи с этим были проведены работы по улучшению методики синтеза «ядра» - с тем, чтобы впоследствии применять методику «ядро-оболочка» на материалах с улучшенными электрохимическими свойствами. Для наиболее удачного состава LiMn0.95Ni0.05PO4 удалось добиться начальной емкости около 150 мАч/г при комнатной температуре. Повышение разрядной плотности тока приводит к закономерному уменьшению емкости, однако даже при скорости разряда 10С образец демонстрирует более 60 мАч/г, что является крайне высоким значением для материалов на основе LiMnPO4. На сегодняшний день в литературе отсутствуют достоверные экспериментальные данные об обратимой (де)интеркаляции Li+ в LiNiPO4 со структурой оливина, однако теоретическими расчетами было показано, что этот материал должен иметь крайне высокий рабочий потенциал  5.1 В отн. Li/Li+. Мы предположили, что наличие в структуре 50% активного d-катиона (Fe) могло бы положительным образом повлиять на электрохимические свойтва материала с реализацией редокс-перехода Ni2+/Ni3+. Таким образом, в работе также была рассмотрена возможность реализации обратимого высоковольтного редокс-перехода Ni2+/Ni3+ в структуре оливина. Материал состава LiFe0.5Ni0.5PO4 был получен сольвотермальным методом синтеза. Установлено, что на первом цикле ЦВ наблюдается пик в области 3.5 В отн. Li/Li+, соответствующий редокс переходу Fe2+/Fe3+. Начиная с потенциала 4.5 В анодный ток снова увеличивается, и на зарядной кривой появляется несколько слабо выраженных пиков. Этот процесс является необратимым, но при дальнейшем восстановлении, в области ≈3.4 В, формируется катодный пик, имеющий характерную для твердорастворного механизма симметричную форму и соответствующий переходу Fe3+→Fe2+. C помощью operando порошковой рентгеновской дифракции установлено, что в ходе заряда материал окисляется по двухфазному механизму с образованием промежуточной фазы, аналогично уже упомянутому LiFe0.5Mn0.5PO4. Однако разряд LiFe0.5Ni0.5PO4/C протекает преимущественно по твердорастворному механизму, а конечная «точка» разряда, т.е. фаза, образовавшаяся по окончании эксперимента, отличается от исходной. Таким образом, обратимого редокс-перехода Ni2+/Ni3+ для LiFe0.5Ni0.5PO4 обнаружено не было, а необратимый процесс, протекающий при первом заряде материала при потенциалах выше 4.5 В отн. Li/Li+, вероятно, связан с необратимыми структурными изменениями, сопровождающими извлечение лития (например, миграцией катионов никеля в позиции Li+, как это было обнаружено для Co3+ в Li1-xCoPO4. В ходе работы мы провели литературный обзор наиболее устойчивых в высоковольтной области электролитов, изготовили их и экспериментально проанализировали их электрохимические свойства. 24 раствора были изучены на предмет их высоковольтной стабильности в литиевых полуячейках с холостым электродом (C+PVDF) и композитом на основе LiNi0.5Mn1.5O4 в качестве положительного электрода. Часть растворов была основана на стандартном 1М LiPF6 в смеси ЭК:ДМК:ДЭК = 1:1:1 в присутствии таких добавок, как фторэтиленкарбонат, бис(оксалат)борат лития, дифтор(оксалат)борат лития и другие. Исследованы также более концентрированные растворы LiPF6 в ЭК:ДМК:ДЭК = 1:1:1. Кроме того, были рассмотрены растворы LiBF4 и LiPF6 в различных растворителях, таких как сульфолан, адипонитрил, трис(триметилсилил)фосфат в различной концентрации. Комплексное исследование, включающее циклическую вольтамперометрию, гальваностатическое циклирование, спектроскопию импеданса и ex situ порошковую рентгеновскую дифракцию и локальный рентгеноспектральный анализ, впервые было применено к столь широкому кругу электролитов, что позволило объективно оценить стабильность изучаемых систем. Мы обнаружили наилучшую анодную стабильность, включая более медленное снижение емкости во время циклирования и более низкое сопротивление переноса заряда, для концентрированных электролитов и растворов на основе сульфолана. Среди исследованных электролитов лучше всего показал себя концентрированный LiPF6 в ЭК:ДЭК:ДМК = 1:1:1. Для этого электролита были проведены и эксперименты на предмет совместимости с анодным материалом. Установлено, что графит в полуячейке с металлическим литием продемонстрировал высокую кулоновскую эффективность 94.1 % и разрядную емкость 357 мАч/г. В свою очередь неграфитизируемый углерод – кулоновскую эффективность 71 %, что характерно для аморфных углеродных материалов на первом цикле, и емкость 344 мАч/г. Для дальнейших циклов у неграфитизируемого углерода можно отметить увеличение разрядной емкости вплоть до 400 мАч/г, что связано с вероятной активацией дополнительных «вакансий» для накопления заряда в виде труднодоступным закрытых пор, а также с вероятным осаждением металлического лития. На основе этого электролита и графита были приготовлены прототипы высоковольтных литий-ионных аккумуляторов. Сульфолан является одним из наиболее активно изучаемых растворителей для высоковольтных аккумуляторов. Тем не менее, существует множество других сульфонов, чья электрохимическая стабильность никогда не изучалась. Для работы по данному проекту нами были выбраны 7 различных сульфонов, отличающихся как длиной углеродной цепи, так и её разветвлённостью. В качестве растворителей из класса сульфонов в данной работе были рассмотрены: диизопропилсульфон (i-C3H7)2SO2, диизобутилсульфон (i-C4H9)2SO2, изобутил-изопропилсульфон (i-C4H9)(i-C3H7)SO2, диизоамилсульфон (i-C5H11)2SO2, н-бутил-изоамилсульфон (н-C4H9)(i-C5H11)SO2. В качестве референсного электролита был выбран 1М раствор LiBF4 в сульфолане (CH2)4SO2. По результатам ЦВА была показана перспективность применения не изученного ранее класса сульфонов как растворителей для высоковольтных электролитов литий-ионных аккумуляторов. В рамках работы по проекту в текущем году были оптимизированы условия нанесения электродов, сборки полных ячеек и прототипов высоковольтных литий-ионных аккумуляторов. В качестве основных катодных материалов использовали шпинель LiNi0.5Mn1.5O4 и композитный материал Li2Ni0.5Mn1.5O4. В качестве электролита использовали описанный ранее раствор 3М LiPF6 в смеси карбонатов EC:DEC:DMC (1:1:1); анодом служил коммерческий графит. Изготовленные прототипы демонстрируют высокие кулоновские эффективности первого цикла (79% и 88% для LiNi0.5Mn1.5O4 и Li2Ni0.5Mn1.5O4, соответственно), а также умеренную потерю емкости при циклировании в случае LiNi0.5Mn1.5O4 и рост емкости в течение первых циклов для Li2Ni0.5Mn1.5O4, как это и происходит в литиевых полуячейках. Таким образом, нам удалось продемонстрировать принципиальную возможность создания высоковольтных литий-ионных аккумуляторов на основе разработанных в рамках настоящего проекта материалов и электролитов.