РНФ №24-23-00224

(2024—2026)

Аннотация

Проект направлен на решение актуальной задачи создания новых катодных материалов для магний-ионных аккумуляторов на основе слоистых оксидов ванадия с подстраиваемой структурой межслойного пространства с целью получения катодов с повышенными функциональными характеристиками. К числу фундаментальных проблем, решаемых в проекте, относятся: направленный химический дизайн новых электродных материалов для магний-ионных батарей с улучшенными функциональными свойствами разработка физико-химических принципов поверхностной модификации электродных материалов электроно- и ионо-проводящими полимерами

Ожидаемые результаты

Будут получены материалы на основе оксидов ванадия, допированных ионами алюминия, выступающими в качестве межслойных «стяжек», задающих размер слоистой структуры. Это способствует транспорту сравнительно крупных ионов магния и обеспечивает стабильность структуры оксида. Оптимизация состава и структуры будет проводиться при варьировании при синтезе концентрации ионов металла-модификатора. Дополнительным способом улучшения проводимости материала и повышения стабильности будет введение в состав электродного материала проводящего полимера как за счет поверхностного покрытия зерен с помощью окислительной полимеризации мономера химической модификации , так и интеркаляции полимерных молекул в слоистую структур оксида в ходе гидротермального синтеза. Для снижения поляризующих эффектов от высокой плотности заряда ионов магния планируется апробация разных по составу электролитов с введением добавок для экранирования заряда. В проекте предполагается систематическое исследование электрохимических и структурно-химических свойств допированных ванадий-оксидных катодных материалов, установление факторов, способствующих повышению удельной емкости и стабильности циклического ресурса катодных материалов.