ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
Разработка высоковольтных материалов и электролитов для литий-ионных аккумуляторов, разработка технологии создания катодных и анодных материалов и электродов на их основе для высокоемких натрий-ионных аккумуляторов
Development of high-voltage materials and electrolytes for lithium-ion batteries, development of a technology for creating cathode and anode materials and electrodes based on them for high-capacity sodium-ion batteries
Методики приготовления высоковольтных катодных материалов и электролитов, протоколы и методики синтеза катодных и анодных материалов для натрий-ионного аккумулятора.
другие гранты РФ, Национальная технологическая инициатива на базе образовательных организаций высшего образования и научных организаций |
# | Сроки | Название |
1 | 14 января 2020 г.-30 июня 2020 г. | «Центр компетенции по технологиям новых и мобильных источников энергии» |
Результаты этапа: В качестве основных объектов исследования на текущем этапе выполнения программы были выбраны оксиды общего состава Li1+xNi0.5Mn1.5O4, которые можно считать производными от высоковольтной шпинели LiNi0.5Mn1.5O4, а также слоистых оксидов LiMO2 и моноклинной фазы Li2MnO3. Кроме того, были инициированы работы по разработке методике приготовления и исследования высоковольтных электролитов литий-ионных аккумуляторов. В рамках отчетного периода мы провели оптимизацию условий синтеза высоковольтной шпинели LiNi0.5Mn1.5O4 и ее производных – Li1+xNi0.5Mn1.5O4 (x = 0.5 и 1), оптимизацию способа приготовления электродов, а также разработали методику приготовления растворов электролитов и их базовой электрохимической характеризации. Проведена отработка технологии изготовления электродных материалов с плотностью нанесения от 0.5 до 3 мАч/см2, сборки ячеек, определены электрохимические характеристики высоковольтных катодов и электролитов литий-ионных аккумуляторов на основе LiNi0.5Mn1.5O4. В рамках настоящего этапа были проведены работы по оптимизации методов синтеза трех катодных материалов (Na3V2(PO4)3, NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2 и β-NaVP2O7), анодного материала на основе «твердого углерода», а также приготовления электролитов для характеризации этих материалов. Проведено тестирование шести различных типов высоковольтных электролитов. Отработана технология изготовления электродных материалов, изготовления ячеек, определение электрохимических характеристик катодов и анодов натрий-ионных аккумуляторов на основе. | ||
2 | 1 июля 2020 г.-30 июня 2021 г. | «Центр компетенции по технологиям новых и мобильных источников энергии» |
Результаты этапа: 1. Были оптимизированы состав электролита, соотношение активных масс катода и анода, удельная емкость на единицу площади электрода, а также изготовлен прототип НИА в мягком корпусе («пауч»). Показано, что при создании полных ячеек можно добиться кулоновской эффективности первого цикла 86% без применения предварительной обработки анодного материала. Полученные ячейки и прототип демонстрируют хорошую циклируемость в выбранных диапазонах потенциалов, хотя для достижения коммерчески привлекательных показателей необходима дальнейшая оптимизация компонентов. 2. Была продолжена работа по созданию высоковольтных электролитов ЛИА; полученные растворы изучали как в полуячейках с различными рабочими электродами, так и в полных ячейках с использованием графита в качестве анода. Были инициированы работы по изучению термической стабильности получаемых растворов. Показано, что электролиты на основе сульфонов обладают преимуществами в области как электрохимической, так и термической стабильности. В последующей работе планируется сосредоточиться на некоторых из изученных составов, оптимизировать методику их изготовлением с контролем влажности методом кулонометрического титрования по Фишеру. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".