The object of research, development or design (in Russian) : Одномерные катодные материалы NCM с высоким содержанием никеля для литий-ионных аккумуляторов.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Литий-ионды батареяларға арналған бір өлшемді жоғары никельді NCM катодты материалдар.

Aim of work (in Russian) : Целью данного проекта является разработка технологии синтеза наноструктурированных одномерных катодных материалов NCM с высоким содержанием никеля для литий-ионных аккумуляторов, обладающих высокой термостойкостью и улучшенной циклической стабильностью.

Aim of work (in Kazakh) : Бұл жобаның мақсаты жоғары термиялық тұрақтылығы және жақсартылған циклдік тұрақтылығы бар литий-ионды аккумуляторлар үшін жоғары никельді құрамды құрайтын наноқұрылымды бір өлшемді NCM катодты материалдарын синтездеу технологиясын әзірлеу болып табылады.

Методы исследования (на русском) : Рентгенофазовый анализ (РФА), Инфракрасная-Фурье спектроскопия (ИК-Фурье спектроскопия), Рамановская спектроскопия, Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС), Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ)

Методы исследования (на казахском) : Рентгендік фазалық талдау (РФТ), инфрақызыл-Фурье спектроскопиясы (ИҚ-Фурье спектроскопиясы), Раман спектроскопиясы, рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия (РФЭС), сканерлеуші электронды микроскопия (СЭМ), трансмиссиялық электронды микроскопия (ТЭМ)

Obtained results and novelty (in Russian) : Были определены оптимальные прекурсоры для приготовления раствора электроспиннинга для получения волокон NCM111 диаметром 1-4мкм. Установлено, что полимер ПАН, ацетаты лития, никеля, марганца и кобальта являются наиболее подходящими прекурсорами. Оптимальная концентрация раствора полимера для электроспиннинга 6,2%, а общая массовая доля ионов лития, никеля, кобальта и марганца 22%. Что касается условий приготовления раствора, то перемешивание должно проводиться в течени 24ч при температуре 65С в закрытом сосуде. Оптимальный рабочий диапазон вязкости раствора достигался при 40-60% массовой доли ДМФ. В результате, полученные нановолокна достигали диаметра 0,2-8 мкм и сохраняли свою одномерную структуру после термической обработки. Оптимальными условиями электроспиннинга для ацетат-содержащих растворов были установлены следующие параметры: высокое напряжение-22-24кВ, расстояние вращаюищего барабана от шприцевого насоса находился в интервала от 90 до 160мм, а скорость подачи раствора в иглу электроспиннинга–1-4мл/час. Для термической обработки были установлены три этапа–280, 480 и 750°С в течение 2, 5 и 12ч, соответственно, а скорость нагревания на всех этапах была 1°С/мин. Полученные 1D-NCM111 были изучены посредством СЭМ, ТЭМ, которые показали, что размер волокон составляет 0,5-2мкм, которые имеют одномерную структуру и шероховатую поверхность.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Диаметрі 1-4 мкм болатын NCM111 талшықтарын алу үшін электроспиндік ерітіндіні дайындау үшін оңтайлы прекурсорлар анықталды. ПАН полимері, литий, никель, марганец және кобальт ацетаттары ең қолайлы прекурсорлар екені анықталды. Электроспиннинг үшін полимер ерітіндісінің оңтайлы концентрациясы 6,2%, ал литий, никель, кобальт және марганец иондарының жалпы массалық үлесі 22% құрайды. Ерітіндіні дайындау шарттарына келетін болсақ, араластыруды жабық ыдыста 65°С температурада 24 сағат бойы жүргізу керек. Ерітінді тұтқырлығының оңтайлы жұмыс диапазоны 40-60% DMF массалық үлесі кезінде қол жеткізілді. Нәтижесінде алынған наноталшықтардың диаметрі 0,2-8 мкм-ге жетті және термиялық өңдеуден кейін олар өзінің бір өлшемді құрылымын сақтап қалды. Құрамында ацетаты бар ерітінділер үшін оңтайлы электроспиннинг шарттары ретінде келесі параметрлер белгіленді: жоғары кернеу - 22-24 кВ, айналмалы барабанның шприц сорғысынан қашықтығы 90-нан 160 мм-ге дейінгі диапазонда болды, және электроспиндік инеге ерітіндіні беру жылдамдығы 1-4 мл/сағ құрады. Термиялық өңдеу үшін үш кезең 280, 480 және 750 ° C температурада сәйкесінше 2, 5 және 12 сағатқа орнатылды және барлық кезеңдердегі қыздыру жылдамдығы 1 ° C/мин болды. Алынған 1D-NCM111 СЭМ, ТЭМ арқылы зерттелді, және талшықтардың өлшемдері 0,5-2 мкм болатынын көрсетті; олардың құрылымы бір өлшемді және кедір-бұдырлы болды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Отсутствуют

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоқ

Level of implementation (in Russian) : Не предусмотрено

Level of implementation (in Kazakh) : Қарастырылмаған

Efficiency (in Russian) : Эффективность одномерной структуры активного катодного материала NCM при использовании в литий-ионных аккумуляторах еще устанавливается.

Efficiency (in Kazakh) : Литий-иондық батареяларда қолдануға арналған бір өлшемді NCM катодты белсенді материал құрылымының тиімділігі әлі де анықталуда.

Field of application (in Russian) : Литий-ионные аккумуляторы, а именно: разработка технологии синтеза никелевых катодных материалов NCM.

Field of application (in Kazakh) : Литий-ионды аккумуляторлар, атап айтқанда: никель-катодты материалдарды NCM синтездеу технологиясын жасау.