|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Cинтез и исследование оксидов никеля и марганца в качестве перспективных катодных материалов для натрий-ионных аккумуляторовдипломная работа (Специалист)
- Научный руководитель: Казаков С.М.
- Автор: Киселев А.В.
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2020
- Аннотация: Человечество столкнулось с энергетической проблемой - запасы не возобновляемых источников топлива с каждым годом уменьшаются, а потребности в энергии возрастают. Это приводит к необходимости использования возобновляемых источников энергии, таких как механическая энергия ветра и излучения солнца. Для сохранения энергии можно использовать электрохимические источники тока: аккумуляторы или конденсаторы, которые легко использовать, надёжны, а также запасают энергию с малыми потерями. Среди аккумуляторов большое внимание привлекают Na-ионные аккумуляторы, обладающие большей по сравнению со свинцовыми аккумуляторами ёмкостью и большей скоростью разрядки по сравнению с Li-ионными. Использование двух этих преимуществ потенциально может привести к вытеснению свинцовых аккумуляторов. Помимо машиностроения данные аккумуляторы можно использовать в сотовых телефонах, ноутбуках, видеокамерах и других областях, где нужно накапливать большое количество энергии при малой массе. В тоже время в семействе катодных материалов для натрий-ионных аккумуляторов со слоистой структурой NaxNi1-yMnyO2 основной интерес уделяется двум фазам: O3-NaNi0.5Mn0.5O2 и P2-Na2/3Ni1/3Mn2/3O2, в которых компенсация заряда происходит за счёт переходов Ni2+> Ni3+> Ni4+¬. Катион Mn4+ не изменяет свою степень окисления и создаёт прочный каркас, обеспечивающий высокую обратимость интеркаляции/деинтеркаляции ионов натрия внутрь слоистой структуры. O3-фаза, представляющая интерес для химической промышленности в связи с высокой ёмкостью и дешевизной материала, обладает высокой вы. Причиной тому может являться негомогенность распределения катионов переходных металлов в получаемом веществе, поэтому мы выдвинули гипотезу, что использование гомогенного прекурсора и последующий его отжиг с источником Na (Na2CO3) позволит получить нам чистую O3-фазу, обладающую меньшей скоростью деградации. Несмотря на обилие экспериментальных данных в литературе выявить влияние метода синтеза на электрохимические свойства не представляется возможным, так как при измерении свойств используются различные значения потенциалов. Поэтому для проверки нашей гипотезы были синтезированы образцы состава NaNi0.5Mn0.5O2 с помощью различных методов: твердофазного, золь-гель, с использованием прекурсоров, полученных соосаждением карбонатов переходных металлов. Нами было показано, что образцы, синтезированные с помощью гомогенных методов, обладают лучшей циклируемостью по сравнению с образцами, синтезированными твердофазным методом.
- Добавил в систему: Казаков Сергей Михайлович