Search academic texts

Registration Number

0823U101869, PhD dissertation

Title

Synthesis of alloys in the Li–{B, Al}–{C, Si, Ge, Sn} system, their phase composition, phase structure, hydrogen sorption and electrochemical properties.

Author

Viktoriia E. Milashius,

popup.head Volodymyr V. Pavlyuk
popup.opponent Lubomir D. Gulay
popup.opponent Martyn A. Sozanskyi
popup.review Oksana I. Zaremba
popup.review Pavlo Y. Demchenko

Status

Доктор філософії, 102, Хімія

Date

20-12-2023

Description

Дисертаційну роботу присвячено дослідженню оптимізацій методу синтезу сплавів систем на основі літію; вивчення взаємодії літію з р-елементами ІІІ (B, Al) та IV (C, Si, Ge, Sn) груп; визначення кристалічної структури сполук; обчислення електронної структури окремих сполук; вивчення електрохімічних та воденьсорбційних властивостей окремих фаз. Досліджено ізотермічний переріз діаграми стану для системи Li–B–C при температурі 500 ºС та проведено порівняння з ізотермічним перерізом діаграми стану при 400 ºС, який був вивчений нами раніше. Для трьох нових тернарних сполук та однієї уточненої – Li1-0,98BC (СТ ZrBeSi, СП hP6, ПГ P63/mmc, а = 2,74736(2) Å, с = 7,0573(3) Å) характерні області гомогенності, що зумовлені включенням-вилученням літію з гетерокарбонових шарів, а також взаємозаміщенням між атомами карбону та бору. Сполуки Li1-0,96BC3 (СП hP6-1, ПГ P-6m2, а = 2,5397(2) Å, с = 7,5969(3) Å), Li1-0,94B2C2 (СП hP18-3, ПГ P63/mmc, а = 2,5899(4) Å, с = 22,674(3) Å), Li2-1,97B1,97-2,03C1,03-0,97 (СП tP10, ПГ P-4m2, а = 4,1373(3) – 4,1402(2) Å, с = 7,1045(14) – 7,1060(12) Å) є представниками нових структурних типів. Частково досліджено ізотермічний переріз діаграми стану для системи Li–Al–C при температурі 400 ºС та встановлено існування п’яти нових тернарних сполук: Li0,67-0,39Al0,33-0,61C0,17-0,085 (CТ NaCl, СП cF24, ПГ Fm-3m, а = 4,4541(5) Å); LiAl3Cx (СТ CaTiO3, ПГ Pm-3m, a = 4,003(2) Å); LiAlC3 (СТ CaTiO3, ПГ Pm-3m, a = 4,050(1) Å), кристалічна структура сполук LiAl2C і LiAlC2 ‒ невідома, ймовірно сполуки мають сталий склад. Досліджено ізотермічний переріз діаграми стану для системи Li–Al–B при температурі 400 ºС та встановлено існування трьох нових тернарних сполук: LiAlB (CТ BaLiSi, СП hP12, ПГ P-6m, а = 3,0703(2) Å, c = 3,2848(3) Å); Li1,27Al2,73B (СТ F4N, СП cP5, ПГ Pm-3m, а = 4,049(1) Å); LiAl3Bx, x = 0,6 (СТ CaTiO3, ПГ Pm-3m, a = 4,042(1) Å), також підтверджено існування уже відомої сполуки LiAlB14 (СТ власний, СП оІ164, ПГ Imma, а = 5,846(1), b = 8,149(2), с = 10,355(4) Å). У системі Li–Si–B синтезовано деякі сплави для дослідження можливості формування тернарних сполук. В областях багатих бором та вуглецем була детально досліджена система В–С та побудована уточнена подвійна діаграма стану. Електрохімічне делітування проведено для бінарних сполук системи Li–Al. Зразок Li50Al50 містив бінарну фазу LiAl, зразок Li60Al40 ‒ фазу Li3Al2, зразок Li69Al31 ‒ двофазний (фази: Li9Al4, Li3Al2), а також сполук цієї системи легованої бором. Для вивчення електрохімічного делітування були синтезовані LiAl3Cx (СТ CaTiO3, надструктура до AuCu3), Si- та Ge-стабілізовані фази з кристалічною структурою AuCu3. Фаза Li17Sn4 легована нанотрубками продемонструвала кращі електрохімічні властивості, ніж ця сама фаза легована бором. Воденьсорбційні властивості були досліджені для сплаву складу Li2AlB. Для низки сполук приведена інтерпретація хімічного зв’язку за допомогою результатів розрахунку електронної структури для шести сполук: Li9Al4, LiAl3B, ряду тернарних сполук в системі Li–B–C (Li2-1,97B1,97-2,03C1,03-0,97, Li1-0,96BC3, Li1-0,98BC), LiAl3C.