Inventory number IRN Number of state registration
0323РК00044 AP14972926-KC-23 0122РК00634
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
0 7862300 AP14972926
Name of work
Получение и исследование литий – легируемых материалов с высокопорыстой структурой для применения в качестве анода литий – ионных батарей
Type of work Source of funding Report authors
Applied Асқарұлы Қыдыр
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО «КазНИТУ им. К.И. Сатпаева»
Abstract

Объектом исследования является анодные материалы на основе SiO2/SiOx/Si/С полученные из рисовой шелухи (РШ) для применения в качестве анода для ЛИБ и их выбор на основе результатов исследования физико-химических свойств.

Зерттеу нысаны болып күріш қауызынан (КҚ) алынған ЛИБ – ға қолданылатын SiO2/SiOx/Si/С негізіндегі анод материалдар болып табылады және физика-химиялық қасиеттерін зерттеу нәтижелері негізінде оларды таңдау.

Цель работы - разработка метода получения SiO2/SiOx/Si/С (активные материалы) из РШ и их модификация путем внедрение в углеродную структуру, конечный результат которого материал с отличной характеристикой (хорошая электропроводимость, большая удельная поверхность) для применения в качестве активных анодных материалов в ЛИБ.

Жұмыстың мақсаты КҚ SiO2/SiOx/Si/С (белсенді материалдар) алу әдісін әзірлеу және оларды көміртегі құрылымына енгізу жолымен түрлендіру болып табылады, оның түпкілікті нәтижесі ЛИБ - да белсенді анодты материалдар ретінде қолдану үшін қажетті сипаттамасы бар материал (жақсы электр өткізгіштігі, үлкен меншікті беті) болып табылады.

Методы исследования: морфология исходных и полученных образцов была исследована на растровом электронном микроскопе (сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) фирмы JEOL (модель JSM-6490LA); элементный анализ проводили методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDАX); рентгенофазовый анализ образцов был выполнен на ДРОН-6; полученные образцы исследовались на Раман спектроскопии (NTEGRA Spectra Raman, λ = 473 nm);

Зерттеу әдістері: бастапқы және алынған үлгілердің морфологиясы растрлық электронды микроскопта (JEOL фирмасының сканерлеуші электронды микроскопы (JSM-6490la моделі) зерттелді; элементтік талдау энергетикалық дисперсиялық рентгендік спектроскопия (EDAX) әдісімен жүргізілді; үлгілердің рентгендік фазалық талдауы ДРОН-6-да жүргізілді; алынған үлгілер Раман спектроскопиясында (NTEGRA Spectra Raman, λ = 473 nm) зерттелді;

Опубликована одна научная статья в журнале с высоким импакт-фактором в первом квартале (Q1). Для модификаций был применен метод термической обработки оксида кремния в присутствии сахарозы, и получен композитный материал SiO2/С. Произведена восстановительная обработка оксида кремния с введением магния до состояния Si/SiO2/Mg. Осуществлена изготовление электродов на основе полученных материалов с целью последующего проведения электрохимических исследований.

Бірінші квартилге жататын (Q1) жоғары импакт-факторы бар журналда бір ғылыми мақала жарияланды. Модификация үшін сахарозаның қатысуымен кремний оксидін термиялық өңдеу әдісі қолданылды және SiO2/с композициялық материалы алынды. Магнийді Si/SiO2/Mg күйіне енгізе отырып, кремний оксидін тотықсыздандырғыш өңдеу жүргізілді. Кейіннен электрохимиялық зерттеулер жүргізу мақсатында алынған материалдар негізінде электродтар дайындау жүзеге асырылды.

Согласно технико-экономической оценке технологического процесса производства высокочистого SiO2, данный материал демонстрирует преимущества в зависимости от конкретной отрасли применения. В то же время, применение чистого SiO2 в качестве компонента для батарей ограничивается его электропроводностью. Модификация SiO2 с углеродным материалом представляет собой перспективный подход, способствующий увеличению электропроводности и сопротивляемости материала объемному расширению. Преимуществом модифицированного материала, разработанного нами, является его относительная легкость и быстрота производства.

Жоғары таза SiO2 өндірісінің технологиялық процесін техникалық-экономикалық бағалауға сәйкес, бұл материал нақты қолдану саласына байланысты артықшылықтарды көрсетеді. Сонымен қатар, батареялар үшін компонент ретінде таза SiO2 қолдану оның электр өткізгіштігімен шектеледі. Көміртекті материалмен SiO2 модификациясы материалдың электр өткізгіштігін және көлемді кеңеюге төзімділігін арттыруға ықпал ететін перспективалық тәсіл болып табылады. Біз жасаған модификацияланған материалдың артықшылығы-оның салыстырмалы жеңілдігі мен өндіріс жылдамдығы.

Разработан процесс получения композитного материала SiO2/С, который будет подвергнут испытаниям в качестве анодного материала для литий-ионных батарей

SiO2/С композиттік материалын алу процесі әзірленді, ол литий-ионды батареялар үшін анодты материал ретінде сыналады

Разработанный модифицированный материал предоставляет существенное повышение электропроводности и сопротивляемости объемному расширению по сравнению с чистым SiO2. Эти улучшения в электрических характеристиках способствуют повышению эффективности его применения в батарейных технологиях. Кроме того, высокая относительная легкость и быстрота производства модифицированного материала дополнительно способствуют его эффективному внедрению в различные отрасли промышленности.

Әзірленген модификацияланған материал таза SiO2-ге қарағанда электр өткізгіштігі мен көлемді кеңейтуге төзімділікті айтарлықтай арттырады. Электрлік өнімділіктің бұл жақсартулары оны батарея технологиясында қолдану тиімділігін арттыруға ықпал етеді. Сонымен қатар, модификацияланған материалды өндірудің жоғары салыстырмалы жеңілдігі мен жылдамдығы оны әр түрлі салаларға тиімді енгізуге ықпал етеді.

Водном и воздушном транспорте, в космической и военной технике, электромобили, электроника и микроэлектроника, источники резервного питания.

Су және әуе көлігінде, ғарыш және әскери техникада, электромобильдер, электроника және микроэлектроника, резервтік қуат көздері.

UDC indices
44.41.29
International classifier codes
44.41.29;
Key words in Russian
литий – ионные аккумуляторы; электрохимические накопители энергии; литий легируемые матреиалы; наноматериалы; биомасса; диоксид кремния; кремний;
Key words in Kazakh
литий-иондық батареялар; электрохимиялық энергия сақтау; литиймен қоспаланатын материалдар; наноматериалдар; биомасса; кремний диоксиді; кремний;
Head of the organization Кульдеев Ержан Кандидат геолого-минералогических наук / профессор
Head of work Асқарұлы Қыдыр Доктор PhD / PhD