ИСТИНА

Проект направлен на решение следующих задач: 1) Разработка гидро- и сольвотермальных методов синтеза композитных катодных материалов литий-ионных аккумуляторов 2) Получение новых катодных материалов ЛИА гидро- и сольвотермальными методами синтеза 3) Изучение зарядо-разрядных характеристик, коэффициентов диффузии и фазовых превращений при извлечении/внедрении катионов Li+ в полученных материалах электрохимическими методами исследования 4) Изучение механизмов и реакций, протекающих во время гидро- и сольвотермального синтеза катодных материалов

The project is aimed at: 1) The development of hydro- and solvothermal methods of synthesis of composite cathode materials for Li-ion batteries 2) The preparation of new cathode materials LIA using hydro- and solvothermal synthesis methods 3) The study of charge-discharge characteristics, diffusion coefficients, and phase transformations during the extraction/introduction of Li + cations in the obtained materials by electrochemical research methods 4) The study of the mechanisms and reactions occurring during the synthesis of hydro- and solvothermal synthesis of cathode materials

1) Обобщение и анализ литературных данных о гидро- и сольвотермальных методах синтеза неорганических материалов на основе фосфатов, в т.ч. с применением ультразвукового и микроволнового излучения. 2) Гидро- и сольвотермальный синтез катодных материалов на основе LiMPO4 (M = Fe, Mn, Co и соответствующие твердые растворы с различным соотношением переходных металлов). Изучение влияния условий синтеза на фазовый состав и морфологию образцов. 3) Изучение особенностей и механизма формирования катодных материалов для ЛИА в условиях гидро- и сольвотермального синтеза, в т.ч. с использованием калориметрии теплового потока. Определение температурных интервалов, тепловых эффектов, стадийности процессов синтеза, связанных с выделением или поглощением тепла и/или изменением других термодинамических свойств реакционной системы. 4) Исследование электрохимических свойств катодных материалов на основе полученных образов, в т. ч. при высоких плотностях тока (изучение мощностных характеристик) 5) Проведение электрохимических исследований, направленных на получение информации о диффузионных характеристиках материалов, а также о фазовых превращениях, соответствующим той или иной степени деинтеркаляции/интеркаляции Li+. 6) Получение новых катодных материалов ЛИА на основе фосфатов и фторидофосфатов лития (Li2MPO4F) и переходных металлов гидро- и сольвотермальными методами синтеза, а также с использованием фосфо-оливинов, полученных гидротермально, в качестве прекурсоров.

Участники проекта проводили также поиск новых катодных материалов ЛИА на основе сложных силикатов, боратов, фосфатов и фторидо-фосфатов переходных металлов; кроме того, проводились работы по оптимизации состава и методов синтеза известных катодных материалов литий-ионных аккумуляторов (часть работ выполнялась в рамках проектов РФФИ 13-03-00495а и 10-03-00970a). Одним из значимых результатов этой деятельности стало получение нового катодного материала Li2FePO4F и публикация соответствующей работы [Khasanova N.R., Drozhzhin O.A., Storozhilova D.A., Delmas C., Antipov E.V., New Form of Li2FePO4F as Cathode Material for Li-Ion Batteries, Chem. Mat., 24 (22), pp. 4271–4273 (2012)]. Кроме того, с помощью нескольких электрохимических методов и соответствующих расчетных моделей были изучены транспортные свойства перспективного анодного материала ЛИА на основе LixNb9PO25 (Drozhzhin O.A., Vorotyntsev M.A., Maduar S.R., Khasanova N.R., Abakumov A.M., Antipov E.V., Li-ion diffusion in LixNb9PO25, Electrochimica Acta, 89, pp. 262–269 (2013)). Также коллективом исполнителей впервые были получены катодные материалы Li2Co1?xMxPO4F (M = Fe, Mn), определена их кристаллическая структура, морфология и электрохимические свойства [Khasanova, N.R., Drozhzhin, O.A., Fedotov, S.S., Panin, R.V., Antipov, E.V. Synthesis and electrochemical performance of: Li2Co1-xMxPO4F (M = Fe, Mn) cathode materials, Beilstein Journal of Nanotechnology, 4, pp. 860–867 (2013)].