ИСТИНА

Целью проекта является исследование стабильности электродных материалов для металл-ионных аккумуляторов (МИА) и разработка подходов для создания новых материалов, обладающих лучшей химической и термической стабильностью.

The project is aimed to studying the stability of an electrode materials of metal-ion batteries (MIB). In the project we propose to investigate both cathode materials (positive electrode) and anode (negative electrode). The scientific novelty of the project is due to new experimental data on the thermal stability of materials for MIB, which will allow us to establish correlations between their chemical composition, its crystalline structure and functional properties. Thus, a fundamental basis for predicting new efficient electrode materials for creating safe electrochemical energy storage devices, in particular MIB, will be created.

В ходе реализации проекта будут получены следующие результаты: 1.Экспериментальные данные по термической стабильности электродных материалов для МИА, а именно температуры разложения в заряженном и разряженном состоянии. 2. Экспериментальные данные по электрохимической стабильности электродных материалов для МИА при «перезаряде» ячеек. 3. Экспериментальные данные, характеризующие эффект саморазогрева прототипов аккумуляторов с некоторыми из изученных материалов в качестве катодов и анодов. 4. Анализ и сопоставление полученных данных для различных типов структур и катионного состава (Fe, Mn, Ni, V, Mg…) в B-подрешетке твердых растворов оксидных и полианионных катодных материалов. Эти данные позволят расширить традиционную корреляционную схему для материалов «состав-структура-свойства», добавив в этот комплекс понятие безопасности использования. Полученные в ходе работы закономерности могут быть использованы для прогнозирования наиболее перспективных направлений научной деятельности, направленной на дальнейшее улучшения материалов для металл-ионных аккумуляторов. 5. Предложения по улучшению термической стабильности электродных материалов и других компонентов металл-ионных аккумуляторов– этот пункт отражает не только научную, но и практическую значимость ожидаемых результатов.

Научный руководитель аспиранта на протяжении последних десяти лет успешно руководит исследованием и разработкой электродных материалов литий-ионных аккумуляторов, а также созданием новых электрохимических систем (натрий-ионные аккумуляторы, калий-ионные аккумуляторы). В рамках этого направления проводится направленный кристаллохимический дизайн новых материалов катода и анода, разработка новых методов синтеза, в том числе позволяющих масштабировать методы получения до промышленного уровня, сборка единичных полу- и полных элементов, изучение их электрохимических свойств, материаловедческий анализ материалов после электрохимических испытаний. За прошедшее десятилетие сотрудниками научного коллектива, работающими под руководством проф. Антипова (лаборатория неорганической кристаллохимии кафедры неорганической химии и лаборатория материалов для электрохимических процессов кафедры электрохимии), было опубликовано более 40 работ по тематике проекта в журналах Q1 и Q2, получено 4 патента, защищено 26 кандидатских диссертаций.