ИСТИНА

Отработка методов синтеза материалов и приготовления электролитов, Характеризация материалов, оптимизация методики синтеза

The length of the annotation should not exceed 600 characters (no more than 8 lines with one and a half intervals of 80 characters, including spaces) The goal of the project is to develop technology for creating electrode materials and electrolytes for sodium-ion batteries (NIB). The need to develop NIAs as more affordable alternatives to lithium-ion batteries results in the high cost of lithium and the dependence of end consumers on suppliers of raw materials and materials. The creation of domestic technology for the production of high-quality batteries using much cheaper sodium instead of lithium will significantly reduce the cost of the transition to electric vehicles and more efficient technologies for industrial electricity production.

1. Отработка методов синтеза материалов и приготовления электролитов 2. Характеризация материалов 3. оптимизация методики синтеза

4 Научный задел Указываются основные ранее полученные результаты (за последние 3 года), связанные непосредственно с темой НИОКР, которые могут быть использованы для достижения цели В рамках предыдущей деятельности нами была проведена широкомасштабная работа по синтезу и исследованию целого ряда катодных материалов для НИА, в т.ч. полианионных и слоистых оксидов. Именно в ходе этого этой работы нами была впервые получена новая модификация пирофосфата натрия – ванадия, β-NaVP2O7, и изучены его функциональные свойства в качестве перспективного электродного материала для Na-ионных аккумуляторов. Кроме того, мы отработали методики синтеза и изучили оксидный катодный материал NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2 и его производные различного состава. С помощью operando и ex situ Мессбауэровской спектроскопии и спектроскопии рентгеновского поглощения мы изучили конкуренцию редокс-процессов Ni и Fe в этом оксиде и показали, что при повышении зарядного потенциала выше 4.0 В катионы железа мигрируют в натриевые слои – это обуславливает необходимость модификации состава и «разбавления» катионов железа в подрешетке переходных металлов. Важнейшим результатом нашей работы, демонстрирующим ее высокую прикладную значимость и работоспособность получаемых материалов, стало создание эффективных полноформатных прототипов НИА в мягком корпусе. В качестве катодов мы использовали полученные в нашей лаборатории оксид NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2, пирофосфат β-NaVP2O7 и фосфат Na3V2(PO4)3; в качестве анода – «твердый углерод», также разрабатываемый участниками нашего коллектива. Полученные прототипы были продемонстрированы на ряде выставок