ИСТИНА

Натрий-ионные аккумуляторы (НИА) – одна из самых перспективных пост-литиевых альтернатив на сегодняшний день. Так, например, НИА более экологичные и менее дорогие, за счет большей распространенности натрия в земной коре. В качестве анодного материала наибольший интерес представляет неграфитизируемый углерод, разновидность аморфного углерода, которая состоит из разупорядоченных графеноподобных слоев. Этот материал демонстрирует высокую электрохимическую емкость в отличие от графита, в структуру которого практически не внедряются ионы натрия. Существует множество методов синтеза неграфитизируемого углерода, часть из которых направлена на увеличение удельной емкости данного анодного материала. Одним из подходов является синтез материала с большим количеством микропор, что способствует образованию нанокластеров металлического натрия внутри микропор при заряде электрохимической ячейки. Например, метод темплатного синтеза, при котором задается морфология, или сольвотермальный метод синтеза, в котором за счет перехода спирта в газообразное состояние формируется морфология с большим количеством пор [1]. Построение универсальной структурной модели неграфитизируемого углерода по-прежнему остается сложной задачей. Трудности возникают из-за зависимости микроструктуры неграфитизируемого углерода от выбора прекурсора и температуры синтеза. Поэтому основной целью данного исследования является выявление микроструктурных особенностей неграфитизируемого углерода из различных источников, таких как фенолформальдегидная смола (ФФС) и глюкоза. Для получения неграфитизируемого углерода был использован сольвотермальный метод синтеза смеси EtOH и ФФС с последующим высокотемпературным отжигом. ФФС смешивалась с этиловым спиртом в объемной соотношении 2:1 и отжигалась при температуре 1300 ºC в инертной атмосфере. Образцы были проанализированы с помощью методов низкотемпературной адсорбции, гальваностатического циклирования, спектроскопии комбинационного рассеяния и растровой электронной микроскопии. Полученные образцы показывают разрядную емкость 400 мАч/г и кулоновскую эффективность на первом цикле 83%. Неграфитизируемый углерод, синтезированный из ФФС, выделяется своей высокой удельной емкостью по сравнению с образцами из глюкозы (300 мАч/г) [2]. В дальнейшем мы планируем выявить, какие именно микроструктурные различия приводят к такой разнице в электрохимическом поведении образцов неграфитизируемого углерода из ФФС и глюкозы.