Электрохимия, 2021, T. 57, № 10, стр. 633-642

ВВЕДЕНИЕ

Портативные электрохимические источники энергии, такие как топливные элементы, аккумуляторы, суперконденсаторы, широко востребованы в самых различных применениях. Для функционирования каждого конкретного электрохимического устройства необходимо использовать наиболее подходящие электролиты [1–3]. В качестве основных требований к электролитам следует отметить широкую область электрохимической стабильности, высокую проводимость и хорошую адгезию к электроду [4–6]. Электролиты, применяемые в таких устройствах, условно можно разделить на следующие группы: жидкие (водные, органические, ионные жидкости (расплавленные соли)), полимерные и твердые. Водные растворы кислот, щелочей, солей (например, H₂SO₄, KOH, Na₂SO₄) обладают высокой ионной проводимостью, однако характеризуются ограниченной областью электрохимической стабильности (до 1.2 В). По сравнению с водными, органические электролиты могут обеспечить рабочее напряжение электрохимического устройства до 3.5 В, однако, при этом возникают проблемы пожароопасности и утилизации [7, 8]. Ионные жидкости, обладающие такими многообещающими свойствами, как высокая проводимость, термическая и высокая электрохимическая стабильность (2–6 В) [9], пока не нашли широкого применения в связи с высокой стоимостью [10]. Частично указанные выше проблемы решаются при переходе от жидких к полимерным или твердым электролитам. Твердые полимерные электролиты отличаются хорошей механической прочностью и безопасностью [11], однако обладают достаточно высоким сопротивлением и существенным вкладом противоионов в общую ионную проводимость [12]. Последней проблемы лишены твердые неорганические электролиты [10, 13]. Ранее было показано, что одним из перспективных классов твердых электролитов являются композиционные твердые электролиты типа МХ – А, где МХ – ионная соль, А – инертная добавка [14]. В качестве ионных солей в композитах можно использовать различные соединения лития LiX (Х = = F^–, Cl^–, Br^–, I^–, ${\text{SO}}_{4}^{{2 - }},$ ${\text{PO}}_{4}^{{3 - }},$ ${\text{ClO}}_{4}^{ - }$), серебра AgX (Х = Cl, Br, I) и другие ионные соли MNO₃ (М = = Li, Na, K, Rb, Cs), MHSO₄ (М = Cs, Rb, K) и др. В качестве инертных добавок используются, как правило, высокодисперсные оксиды (MgO, Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, Fe₂O₃, ZrO₂, CeO₂, SnO₂ и т.д.) [15].

Для создания литиевых источников тока в качестве электролитов необходимо использовать системы на основе соединений лития. Одним из таких соединений является перхлорат лития LiClO₄ [16–19], который ранее успешно применялся в качестве ионного компонента в жидких, полимерных и композиционных электролитах [20, 21]. Ранее было показано, что введение нанокристаллических или нанопористых оксидов в перхлорат лития LiClO₄ приводит к росту проводимости электролита от значения σ = 1 × 10^–5 См/см при 200°C для чистого соединения до величин порядка 10^–3–10^–2 См/см при 200°C в композитах LiClO₄–α-Al₂O₃, LiClO₄–SiO₂ и LiClO₄–MgO [22]. Так как ионный перенос в композиционных твердых электролитах МХ–А осуществляется преимущественно вдоль границ раздела фаз МХ/А, соединение А, используемое в качестве гетерогенной добавки, должно обладать высокой дисперсностью. Кроме этого, оно должно быть химически инертным по отношению к электролиту, термически стабильным и не дорогим [15]. В настоящей работе в качестве инертной добавки предлагается использовать частицы нанодисперсного алмаза (или наноалмазы, далее C_НА), как уникальный объект с высоким значением удельной поверхности, высокой химической и термической стабильностью при температурах ниже 850°С. Проведенные нами ранее исследования системы LiClO₄–C_НА [23] показали, что длительная выдержка в течение 48 ч при температуре 160°С приводит к образованию изолирующего слоя LiCl, покрывающего поверхность наноалмазов и препятствующего дальнейшему прохождению возможной окислительно-восстановительной реакции. Такой промежуточный слой может блокировать электронную проводимость слоя аморфной фазы углерода на поверхности наноалмазов, возникающей в условиях синтеза.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Для синтеза композиционных твердых электролитов (1 – x)LiClO₄–xC_НА (x – мольная доля, 0 < x < 1) были взяты перхлорат лития (LiClO₄·3H₂O, чистота 99.9%, производства ОАО “Завод редких металлов”, г. Новосибирск) и наноалмазы (детонационные наноалмазы марки “УДА-С” производства ФНПЦ “Алтай”, г. Бийск, с удельной поверхностью S_уд = 300 ± 20 м²/г). Синтез композиционных твердых электролитов осуществлялся по керамической методике, подробно описанной в работе [23]. Исследования электропроводности проводили на таблетках с диаметром 1.1–1.2 см и толщиной d = 0.3–0.9 мм, полученных прессованием при давлении 10–20 МПа с серебряными электродами. Плотность таблеток ρ уменьшалась с увеличением x: для составов с x < 0.8 плотность превышала значение ρ/ρ_р = 0.86, при x = 0.92 плотность уменьшалась до значения ρ/ρ_р = 0.63 (ρ_р – значение плотности, рассчитанное с помощью соотношения: ρ_р = (1 – f)ρ(LiClO₄) + + fρ(С_НА), где f – объемная доля С_НА; ρ(LiClO₄) = = 2.42 г/см³ и ρ(С_НА) = 3.56 г/см³ – значения рентгеновской плотности фаз). Электрические измерения проводили в форвакууме в диапазоне температур 50–200°С в режиме ступенчатой изотермы по двухэлектродной схеме с помощью прецизионного измерителя LCR Hewlett Packard HP 4284A в диапазоне частот переменного тока 30 Гц–1 МГц при амплитуде сигнала 10 мВ. Значения электропроводности рассчитывали для каждой температуры путем анализа годографов импеданса –Zе'' = f(Zе'). Результаты обрабатывались в программе EIS Spectrum Analyser.

Электрохимическую стабильность композитов и электрохимические характеристики модельных электрохимических устройств исследовали с твердым электролитом 0.2LiClO₄–0.8C_НА на таблетках типа Э/электролит/Э (где Э – электродный материал, специфический для конкретного устройства), изготовленных с помощью метода горячего прессования в течение 1 ч под давлением 10 МПа, при температуре 150°С. Исследования электрохимической стабильности композитов проводили методом циклической вольтамперометрии (ЦВА) в симметричных ячейках с электродами, спрессованными из металлических порошков Ag, Cu, Ni, а также с графитовыми электродами в виде стержней, прижатых к торцевым поверхностям таблетки, при T = 100°С и скорости изменения напряжения v = 10 мВ/с.

В модельном твердотельном литиевом аккумуляторе (далее LiMn₂O₄/0.2LiClO₄–0.8C_НА/LiMn₂O₄) в качестве электродов использовалась смесь литий-марганцевой шпинели LiMn₂O₄ и электропроводящей сажи (Carbon black, Sigma-Aldrich), взятых в весовом соотношении 8 : 2. Зарядно-разрядные характеристики твердотельной ячейки исследовались при T = 180°С на анализаторе химических источников тока АСК 2.5.10.8. (ООО “Яростанмаш”) при токе 10 мкА.

В твердотельном суперконденсаторе (далее С/0.2LiClO₄–0.8C_НА/С) в качестве электродов использовалась смесь электролита 0.2LiClO₄–0.8C_НА с мезопористым углеродом (с величиной удельной поверхности S_уд ≈ 3000 м²/г), синтезированным в ООО “ТИТЦМ” при Тамбовском государственном техническом университете. При приготовлении электрода композиционный твердый электролит смешивали с мезопористым углеродом в объемном соотношении 1 : 1. Циклические вольтамперограммы суперконденсатора С/0.2LiClO₄–0.8C_НА/С были получены при T = = 100°С с помощью прецизионного измерительно-питающего устройства ИПУ-01 при значениях скорости развертки потенциала, равных 5, 10, 100 мВ/с, в диапазоне напряжений от –3 до 3 В.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Транспортные свойства

Полученные по керамической методике композиционные твердые электролиты состава (1 ‒ x)LiClO₄–xC_НА были исследованы методом импедансной спектроскопии. На рис. 1а и 1б представлены типичные годографы импеданса, полученные для композитов 0.9LiClO₄–0.1C_НА и 0.6LiClO₄–0.4C_НА при 150°C и 0.6LiClO₄–0.4C_НА при 100 и 150°C. Годографы импеданса имеют форму деформированного полукруга, в области низких частот наблюдается увеличение импеданса, характерное для эффектов электродной поляризации. Для расчета импеданса была выбрана оптимальная электрическая эквивалентная схема, представленная на рис. 1в и включающая последовательное соединение импеданса электролита, в который входят активное сопротивление R_b и элемент постоянной фазы (constant phase element) CPE_b, и электродного импеданса, описываемого элементом постоянной фазы CPE_el. На основании анализа годографов импеданса были рассчитаны значения сопротивления R_b, проводимости σ = $R_{{\text{b}}}^{{ - {\text{1}}}}$dS^–1 (d – толщина таблетки; S – площадь поверхности электрода) при каждой температуре и построены температурные зависимости проводимости.

Рис. 1.

Годографы импеданса композитов (1 – x)LiClO₄–xC_НА, где x = 0.1, 0.4 при 150°C (a) и 0.6LiClO₄–0.4C_НА при 100 и 150°C (б). Эквивалентная схема, используемая для интерпретации данных, где R_b – объемное сопротивление, CPE_b и CPE_el – элементы постоянной фазы (в).

Аррениусовские зависимости электропроводности композитов (1 – x)LiClO₄–xC_НА представлены на рис. 2.

Рис. 2.

(а) Температурная зависимость проводимости композитов (1 – x)LiClO₄–xC_НА (x – мольная доля C_НА); (б) экспериментальные значения проводимости отдельных образцов (символы) в сравнении с теоретическими кривыми (линии), полученными подгонкой с помощью уравнений (1)–(5).

После предварительного прогрева в вакууме проводимость композитов монотонно возрастает с ростом температуры и хорошо воспроизводится в циклах нагрев–охлаждение (рис. 2а). На рис. 3а представлены зависимости проводимости композитов в зависимости от мольной доли С_НА при температурах 100, 150, 200°С. При увеличении концентрации гетерогенной добавки до x = 0.9 происходит монотонное увеличение проводимости. Максимальным значением проводимости, σ = 1.5 × 10^–2 См/см при 200°C, характеризуется состав 0.1LiClO₄−0.9С_НА. Дальнейшее увеличение концентрации гетерогенной добавки приводит к падению значений проводимости. Обычно максимум проводимости в композиционных твердых электролитах наблюдается у составов с концентрацией инертной оксидной добавки ~30–60 об. % [15]. Для сравнения на рис. 3б представлена зависимость проводимости композитов LiClO₄–C_НА от объемной доли f наноалмазов. Из рисунка видно, что экспериментально наблюдаемый максимум проводимости, соответствующий значению мольной доли x = 0.9, находится при f = 0.41. Такое значение объемной доли гетерогенной добавки типично композиционных твердых электролитов [23], проводимость которых обусловлена наличием границ раздела фаз ионная соль/оксид.

Рис. 3.

Изменение удельной проводимости композитов (1 – x)LiClO₄–xC_НА в зависимости от мольной (а) и объемной (б) доли наноалмазов С_НА в композитах. Линиями показаны теоретические зависимости, полученные подгонкой уравнения (2) под экспериментальные значения (символы).

Концентрация областей соли f_S, находящихся вблизи границ раздела фаз MX/A, проходит через максимум при увеличении содержания оксида, что приводит к появлению максимума проводимости. При равномерном распределении компонентов в композите значение f_S можно приблизительно оценить с помощью соотношения [15]:

(1)

${{f}_{{\text{S}}}} = \beta \frac{\lambda }{L}f\left( {1 - f} \right) = \gamma f\left( {1 - f} \right),$

где f – объемная доля добавки; β – геометрический фактор, λ – толщина межфазного слоя с повышенной проводимостью, L – размер зерна добавки; 0 ≤ f_S ≤ f. Как видно, величина f_S зависит от нескольких факторов и в идеальном случае достигает максимума при f = 0.5. Проводимость композитных твердых электролитов может быть рассчитана с помощью модифицированного уравнения смешения [15]

(2)

${{\sigma }^{{{{\alpha }}\left( f \right)}}} = \sigma _{1}^{{{{\alpha }}\left( f \right)}}\left( {1 - f - {{f}_{{\text{S}}}}} \right) + \sigma _{{\text{S}}}^{{{{\alpha }}\left( f \right)}}{{f}_{{\text{S}}}} + \sigma _{2}^{{{{\alpha }}\left( f \right)}}f,$

где σ₁ и σ₂ – проводимости чистых фаз ионной соли и добавки, соответственно; σ_S – эффективная проводимость межфазной области; параметр α(f) определяется с помощью линейной зависимости

(3)

$\alpha \left( f \right) = {{\alpha }_{1}}\left( {1 - f} \right) + {{\alpha }_{2}}f,$

где параметры 0 ≤ α₁, α₂ ≤ 1 определяются морфологией композита. Для описания всех экспериментальных данных необходимо учитывать также температурные зависимости проводимости. Проводимость порошка наноалмазов, измеренная в прижимной двухэлектродной ячейке, составила менее 10^–10 См/см, поэтому для оценки было принято, что значение σ₂ равно 10^–10 См/см и не зависит от температуры. Для расчета объемной проводимости LiClO₄ (σ₁) и проводимости межфазных областей (σ_S) использовались уравнения Аррениуса:

(4)

${{\sigma }_{1}} = \frac{{{{A}_{{\text{1}}}}}}{T}\exp \left( { - \frac{{{{E}_{{\text{1}}}}}}{{RT}}} \right),$

(5)

${{\sigma }_{{\text{S}}}} = \frac{{{{A}_{{\text{S}}}}}}{T}\exp \left( { - \frac{{{{E}_{{\text{S}}}}}}{{RT}}} \right),$

где A₁, A_S – предэкспоненциальные множители проводимости, E₁, E_S – соответствующие значения энергии активации. Подгонка проводилась в программе MathCad 14.0. В результате подгонки были оценены следующие параметры: A₁, E₁, A_S, E_S, γ, α₁, α₂, достаточные для получения теоретических зависимостей проводимости во всей исследованной области концентраций и температур. Расчетные параметры, полученные подгонкой, приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Значения параметров, используемых для описания проводимости композитов LiClO₄–C_НА, полученные подгонкой теоретических зависимостей (1)–(5) под экспериментальные значения проводимости

Параметр	Значение
lg (A1, См/см)	7.6 ± 0.4
E1, эВ	0.81 ± 0.02
lg (AS, См/см)	1.8 ± 0.4
ES, эВ	0.61 ± 0.02
γ	1.8 ± 0.1
α1	0.20 ± 0.01
α2	0.80 ± 0.02

Как видно из рис. 2б и 3 теоретические кривые (линии) удовлетворительно описывают экспериментальные данные (символы) в интервале температур 50–200°C при концентрации наноалмазов 0 ≤ x ≤ 0.92.

Анализ экспериментальных аррениусовских зависимостей показал, что эффективное значение энергии активации проводимости E_a уменьшается с увеличением x от E_a = 0.81 эВ – для чистого LiClO₄ до 0.61 эВ при x = 0.8.

На рис. 4 представлено сравнение транспортных свойств чистого LiClO₄ [25], композиционных электролитов, обладающих максимальной проводимостью с добавкой нанокристаллического оксида алюминия 0.5LiClO₄–0.5Al₂O₃ [25] и композита с добавкой наноалмазов 0.1LiClO₄–0.9C_НА. Сравнение показывает, что проводимость композита с неоксидной добавкой выше во всем исследованном диапазоне температур, а при низких температурах отличие значений проводимости доходит до одного порядка величины (рис. 4). Увеличение значений проводимости может быть связано с более высоким значением удельной поверхности наноалмазов (S_уд = 300 м²/г) по сравнению с оксидом алюминия (S_уд = 200 м²/г). Таким образом, композиционные твердые электролиты с добавкой наноалмазов могут оказаться перспективными твердыми электролитами для применения в электрохимических устройствах.

Рис. 4.

Температурные зависимости композиционных электролитов с максимальной проводимостью 0.5LiClO₄–0.5Al₂O₃ [24] и 0.1LiClO₄–0.9C_НА в сравнении с проводимостью чистого LiClO_4.

Электрохимические свойства

Для возможного использования материала в твердотельных электрохимических устройствах необходимо знать область его электрохимической стабильности. Согласно литературным данным [25], напряжение разложения перхлората лития составляет E = 4.5 В. Изготовленные с помощью метода горячего прессования твердотельные электрохимические ячейки Э/0.2LiClO₄–0.8C_НА/Э, где Э = Ag, Cu, Ni и С (графит) были исследованы методом ЦВА при температуре 100°С при скорости развертки напряжения 10 мВ/с в диапазоне напряжений от 0 до 5 В для Э = С и от 0 до 4 В для Э = Ag, Cu, Ni.

По данным циклической вольтамперометрии, представленным на рис. 5а, в ячейке с графитовым электродом при увеличении напряжения выше 3.5 В наблюдается рост тока, по-видимому, связанный с электрохимическим разложением электролита. Таким образом, при использовании композитов в электрохимических устройствах не рекомендуется использовать напряжение, превышающее это значение.

Рис. 5.

Вольтамперограммы твердотельных электрохимических ячеек Э/0.2LiClO₄–0.8C_НА/Э, где Э = графит (а), Ni, Al, Cu (б) и Ag (в).

Была исследована электрохимическая устойчивость композита в контакте с различными металлическими электродами. Анализ вольтамперограмм, представленных на рис. 5б, 5в, показал, что при контакте с Ni, Al и Cu не наблюдается существенного роста тока, связанного с электрохимическим разложением электролита 0.2LiClO₄–0.8C_НА. Следовательно, эти металлические электроды можно применять в качестве токоотводов в устройствах с исследуемыми композитами. В ячейке с серебряными электродами наблюдается заметное увеличение тока в широкой области напряжений выше 1.5 В, что указывает на протекание фарадеевских процессов, причина которых пока не ясна.

Для подтверждения наличия ионной проводимости по ионам лития был изготовлен твердотельный аккумулятор LiMn₂O₄/0.2LiClO₄–0.8C_НА/LiMn₂O₄ и исследованы его зарядно-разрядные характеристики при температуре 180°С (рис. 6). При пропускании тока 5 мкА через ячейку на электродах протекали процессы:

(6)

$LiM{{n}_{2}}{{O}_{4}} + xe \to L{{i}_{{1--x}}}M{{n}_{2}}{{O}_{4}},$

(7)

$LiM{{n}_{2}}{{O}_{4}} - xe \to L{{i}_{{1 + x}}}M{{n}_{2}}{{O}_{4}},$

в результате которых между электродами устанавливалась ЭДС около 1 В. Это значение сохранялось в течение нескольких часов, а затем медленно снижалось. При разряде током 5 мкА напряжение быстро уменьшалось, т.е. кулоновская эффективность процесса заряда–разряда оказалась малой. Установившееся значение напряжения соответствует ожидаемому значению для электрохимической ячейки Li_{1– x}Mn₂O₄/LiClO₄/Li_{1– x}Mn₂O₄, что указывает на то, что заряд происходит за счет процессов (6) и (7). Так как эксперимент проводили в среде воздуха, то низкая кулоновская эффективность процесса заряда–разряда обусловлена протеканием паразитных процессов, вероятно, с участием молекул воды в газовой фазе.

Рис. 6.

Зарядно-разрядные кривые ячейки LiMn₂O₄/0.2LiClO₄–0.8C_НА/LiMn₂O₄.

Для исследования возможности практического использования композитов в качестве электролита для твердотельных суперконденсаторов была изготовлена симметричная ячейка С/0.2LiClO₄–0.8C_НА/С. Для сравнения была собрана ячейка c жидким электролитом (1 М раствор LiClO₄ в ацетонитриле) и электродами из того же электродного материала, и исследованы электрохимические характеристики обеих ячеек.

Для симметричной ячейки с идентичными электродами, одинаковыми по массе, величины накопленного заряда и емкости определялись по формулам (8) и (9):

(8)

$\Delta Q = \frac{1}{v}\int\limits_{{{v}_{{\text{1}}}}}^{{{v}_{{\text{2}}}}} {I(U)dU} ,$

(9)

$C = \frac{{\Delta Q}}{{\Delta Um}} = \frac{{2I}}{{vm}},$

где I (U) и I – реальное и среднее значения тока соответственно, m – масса электрода (г), v – скорость развертки (В/с).

Ранее было показано [26], что значения поверхностной емкости углеродных материалов в жидких электролитах составляют ~0.1 Ф/м². Таким образом, для используемого углеродного материала с S_уд ≈ 3000 м²/г максимальное значение удельной емкости не должно превышать ≈300 Ф/г. Экспериментальное значение емкости мезопористого углеродного материала, полученное методом ЦВА в ячейке с жидким электролитом (1 М раствор LiClO₄ в ацетонитриле) при 25°С и скорости развертки напряжения 5 мВ/с, составляет около 200 Ф/г, вольтамперограммы представлены на рис. 7а. Для сравнения были исследованы электрохимические характеристики твердотельного суперконденсатора. Методом циклической вольтамперометрии были проведены исследования ячейки С/0.2LiClO₄–0.8C_НА/С при T = 100°C и скоростях развертки напряжения 5, 10, 100 мВ/с. Полученные вольтамперограммы представлены на рис. 7б. Значения удельной емкости, измеренные при разных скоростях развертки напряжения, представлены в табл. 2.

Рис. 7.

Сравнение вольтамперограмм, полученных для ячеек С/электролит/С с жидким электролитом (1 М раствор LiClO₄ в ацетонитриле) и композиционным твердым электролитом 0.2LiClO₄–0.8C_НА, v = 5 мВ/с (а). Вольтамперограммы, полученные для симметричных ячеек С/0.2LiClO₄–0.8C_НА/С, при разных скоростях развертки напряжения (б).

Таблица 2.

Зависимость удельной емкости от скорости развертки потенциала

Скорость развертки потенциала v, мВ/с	Удельная емкость С, Ф/г
100	5 ± 1
50	13 ± 2
10	40 ± 5
5	76 ± 10

Сравнение данных, полученных для ячеек с жидким и твердым электролитом (рис. 7а), показало, что значение емкости углеродного материала в твердотельном суперконденсаторе С/0.2LiClO₄–0.8C_HA/С составляет 76 Ф/г при v = 5 мВ/с, что в 2.5 раза ниже, чем соответствующее значение, полученное в ячейке с жидким электролитом. Относительно низкое значение, емкости, полученное для углеродного материала в твердотельных ячейках С/0.2LiClO₄–0.8C_НА/С, обусловлено недостаточно хорошим межфазным контактом между мезопористым углеродом и перхлоратом лития, вследствие конкуренции процессов смачивания ионной солью поверхности наноалмазов и растекания соли по внутренней поверхности пор углеродной матрицы. Для увеличения емкости необходимо улучшить адгезию ионной соли к поверхности наноалмазов, например, с помощью модификации поверхности наноалмазов полярными группами. Такие исследования планируется провести в ближайшее время.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы были впервые исследованы транспортные свойства твердых композиционных электролитов (1 – x)LiClO₄–xC_НА (0 < x ≤ 0.92) в широком диапазоне концентраций. Было показано, что значение проводимости проходит через максимум с ростом концентрации наноалмазов. Максимальным значением проводимости характеризуется состав 0.1LiClO₄–0.9C_НА (σ = 8 × 10^–4 См/см при 100°C). Сравнение значений проводимости композиционных твердых электролитов 0.1LiClO₄–0.9C_НА и композиционного твердого электролита с оксидной добавкой 0.5LiClO₄–0.5Al₂O₃ в широком интервале температур показало, что проводимость композита с неоксидной добавкой выше во всем исследованном диапазоне, что может быть связано с более высоким значением удельной поверхности наноалмазов по сравнению с Al₂O₃. Согласно исследованиям электрохимической стабильности твердого электролита в ячейках Э/0.2LiClO₄–0.8C_НА/Э (где Э = Ag, Cu, Ni и графит), проведенным с помощью метода ЦВА, показано, что при работе с графитовым и металлическими электродами, за исключением серебра, электролит стабилен в области напряжений до 3.5 В. Методом циклической вольтамперометрии был исследован твердотельный суперконденсатор С/0.2LiClO₄–0.8C_НА/С при скоростях v = 5–100 мВ/с при температуре T = 100°C. Значение емкости углеродного материала в твердотельном суперконденсаторе С/0.2LiClO₄–0.8C_НА/С составило 76 Ф/г при v = 5 мВ/с. Таким образом, в работе впервые были исследованы транспортные свойства, электрохимическая стабильность и проведены первые эксперименты, направленные на создание твердотельных устройств на основе нового типа твердых электролитов LiClO₄–C_НА с неоксидной добавкой наноалмазов. Продемонстрирована принципиальная возможность использования этих электролитов в твердотельных электрохимических устройствах.