|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
«Разработка методов и технологических регламентов производства активных катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов на основе сложных фосфатов лития, железа и марганца» и «Разработка полимерных электролитов для твердотельных аккумуляторов»НИР
"Development of methods and technological regulations for the production of active cathode materials for lithium-ion batteries based on complex phosphates of lithium, iron and manganese" and "Development of polymer electrolytes for solid-state batteries"
- Руководитель НИР: Антипов Е.В.
- Ответственные исполнители: Дрожжин О.А., Жарикова Э.В., Розова М.Г., Сергеев В.Г., Шлыкова Ю.В.
- Участники НИР: Александров Ю.Д., Бабкин А.В., Жарикова Э.В., Розова М.Г., Семерухин Д.Ю., Шлыкова Ю.В.
- Подразделение: НИЛ материалов для электрохимических процессов
- Срок исполнения: 14 ноября 2024 г. - 30 марта 2025 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 257/24 от 14.11.2024
- Тип: Прикладная
- Приоритетное направление научных исследований: Энергоэффективность и энергосбережение
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике
- ПН России: Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
- Направление технологического прорыва России: Энергоэффективность и энергосбережение
- Критическая технология России: Технологии новых и возобновляемых источников энергии, включая водородную энергетику
-
Рубрики ГРНТИ:
- 31.15.33 Электрохимия
- Классификатор OECD: Электрохимия
-
Ключевые слова:
связующее, литий-ионный аккумулятор, анодный материал, полимерный электролит, катодный материал
polymer electrolyte, cathode material, binder, anode material, lithium-ion battery -
Описание:
разработка технологий создания положительного электрода (катода) и полимерного электролита для литиевых вторичных источников тока
-
Abstract:
Lithium iron phosphate (LFP) batteries are a growing development of lithium-ion battery technology. Further increases in energy capacity are possible through the development of manganese-rich phosphates LFMP and the transition to a polymer electrolyte, which will allow the use of metallic lithium instead of traditional anodes based on graphite, silicon or titanium and niobium oxides. The project is aimed at developing methods for obtaining these components - the cathode and electrolyte - of the next generation of lithium-ion batteries.
-
Планируемые результаты:
1. Методика масштабированного синтеза материалов LFMP. 2. Методики изготовления мембран электролита
-
Научный задел:
Сотрудники Химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова имеют серьезный задел по тематикам фосфатных катодных и полимерных материалов для литиевых аккумуляторов, что подтверждается большим количеством публикаций в ведущих мировых журналах. Разработанные в ходе предыдущей работы лабораторные методы синтеза LiFePO4 с рекордными электрохимическими характеристиками, а также способы изготовления электродных композитов с применением различных полимерных связующих, обуславливают высокую вероятность успешного выполнения поставленных целей и задач.
- Добавил в систему: Антипов Евгений Викторович
Источник финансирования НИР
| Хоздоговор, мобильные источники тока |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 14 ноября 2024 г.-16 декабря 2024 г. | Отработка экспериментальных методик синтеза. Анализ возможностей увеличения выхода продукта с единицы объема гидротермального реактора |
| Результаты этапа: В ходе текущего этапа проекта работа была направлена на анализ фазового состава, морфологии и электрохимических свойств материалов, полученных в различных условиях гидротермального синтеза. Показано, что повышение концентрации исходных реагентов до 2М (158-253 г материала на 1 литр реактора при заполнении 50-80%, соответственно) положительно сказывается на электрохимических свойствах материалов. Кроме того, продемонстрирован позитивный эффект распылительной сушки на емкость и насыпную плотность получаемых образцов. Дальнейшее исследование будет направлено на изучение более высоких концентраций, а также анализа влияния фактора давления в реакторе на харакеристики материалов. | ||
| 2 | 14 ноября 2024 г.-16 декабря 2024 г. | Отработка лабораторных методик формирования мембран и сборки лабораторных ячеек. |
| Результаты этапа: в рамках работы разработана методика получения твердых полимерных электролитов методом электрополимеризации in-situ. Установлено, что кинетика полимеризации зависит от скорости развёртки потенциала, что в дальнейшем определяет эксплуатационные характеристики получаемого ТПЭ. Показано влияние концентрации литиевой соли на сопротивление ячейки с ТПЭ в составе. Установлено, что увеличение концентрации литиевой соли в 3 раза способствует снижению сопротивления ячейки более, чем на порядок. Для определённого оптимального состава ТПЭ были проведены первые циклы заряда/разряда при различных температурах. Установлено, что при 60оС ячейка с разработанным ТПЭ в составе демонстрирует более 90% от теоретической разрядной емкости. Это позволяет говорить о перспективности её практического применения в реальных твердотельных литий-ионных аккумуляторах. | ||
| 3 | 17 декабря 2024 г.-30 марта 2025 г. | Отработка на пилотных установках лабораторных методик синтеза для масштабирования синтеза катодных материалов до 100~500 r/синтез. |
| Результаты этапа: | ||
| 4 | 17 декабря 2024 г.-30 марта 2025 г. | Отработка методик получения КПЭ в масштабах ~ 1 О см2. Оценка электрохимических характеристик полученных прототипов ТПЭ в лабораторных электрохимических ячейках с фосфатными катодными материалами. |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
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".