The object of research, development or design (in Russian) : Композитные гель-полимерные электролиты (КГПЭ), их электрохимические свойства, ионная проводимость, а также применение в литий-ионных батареях. Разработка инновационных методов для повышения электрохимических характеристик литий-ионных аккумуляторов, создание новых полимерных электролитов, а также катодных и анодных материалов.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Композиттік гель-полимерлі электролиттер (КГПЭ), олардың электрохимиялық қасиеттері, иондық өткізгіштігі, сондай-ақ литий-ионды батареяларда қолданылуы. Литий-ионды аккумуляторлардың электрохимиялық өнімділігін арттырудың инновациялық әдістерін әзірлеу, жаңа полимерлі электролиттерді, сондай-ақ катодты және анодты материалдарды жасау.

Aim of work (in Russian) : Синтез многослойного КГПЭ с улучшенными характеристиками для 3D литий-ионных батарей для обеспечения новаторских исследований интерфейсных процессов между анодом и КГПЭ во время циклирования.

Aim of work (in Kazakh) : Циклдеу кезінде анод пен КГПЭ арасындағы интерфейс процестерін инновациялық зерттеуге мүмкіндік беру үшін 3D литий-ионды батареялар үшін жақсартылған өнімділігі бар көп қабатты КГПЭ синтезі.

Методы исследования (на русском) : Для достижения цели Проекта используются следующие экспериментальные методы исследования и анализа: Электрохимические тесты, сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) в сочетании с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией (ЭРС) (СЭМ-ЭДС, JSM-7500F, JEOL Ltd., Ямагата, Япония), ИК-спектроскопия (FTIR, Nicolet iS10 FT-IR Spectrometer, Thermo Fisher Scientific Inc., Ogden, UT, USA), Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS, NEXSA Thermo Scientific), Электрохимическая импедансная спектроскопия (ЭИС) (PGSTAT204, Netherlands).

Методы исследования (на казахском) : Жобаның мақсатына жету үшін келесі эксперименттік зерттеу және талдау әдістері қолданылады: Электрохимиялық сынақтар, энергия дисперсиялық рентгендік спектроскопиямен (ЭДС) біріктірілген сканерлеуші электрондық микроскопия (СЭМ) (СЭМ-ЭДС, JSM-7500F, JEOL Ltd. , Ямагата, Жапония), ИҚ спектроскопиясы (FTIR, Nicolet iS10 FT-IR Spectrometer, Thermo Fisher Scientific Inc., Ogden, UT, АҚШ), рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия (XPS, NEXSA Thermo Scientific), Электрохимиялық кедергі спектроскопиясы (ЭКС) (PGSTAT204, Нидерланд).

Obtained results and novelty (in Russian) : Для синтеза КГПЭ были выбраны полимеры ПЕО и ПВДФ. ПЕО обладает высокой ионной проводимостью и химический стабильный а ПВДФ является механически прочным полимером и также хорошо влияет на ионную проводимость за счет С-F группы, что очень важно при синтезе КГПЭ. Zn и Ni пены были выбраны как основные матрицы для КГПЭ и как подложка для анодного материала. CuО как катодный материал. Zn, Ni пены были термически окислены и покрыты слоем оксидов которые работают как активные материалы. Оксид цинка и оксид никеля обладают высокой емкостью но стабильность этих анодных материалов низкая, чтобы увеличить стабильность анодных материалов они были покрыты полимером ПЕО который был карбонизирован. После карбонизации стабилизация анодных материалов были увеличены сейчас продолжается работа над электрофоретическим осаждением полимера на анодный материал и электрохимическое тестирование анодного материала и КГПЭ в соответствии с календарным планом

Obtained results and novelty (in Kazakh) : KГПЭ синтезі үшін PEO және PVDF полимерлері таңдалды. PEO жоғары иондық өткізгіштікке ие және химиялық тұрақты. PVDF механикалық күшті полимер болып табылады және сонымен қатар C-F тобының арқасында иондық өткізгіштікке жақсы әсер етеді, бұл KГПЭ синтезінде өте маңызды. Zn және Ni көбіктері KГПЭ үшін негізгі матрицалар және анодтық материал үшін субстрат ретінде таңдалды. CuO катодты материал ретінде Zn, Ni матрицалары термиялық тотықтырылып, оксид қабатымен қапталды. Олар активті материал ретінде жұмыс істейді. Мырыш оксиді мен никель оксиді жоғары сыйымдылыққа ие, бірақ бұл анодты материалдардың тұрақтылығы анодты төмен болып табылады. Материалдардың тұрақтылығын арттыру үшін олар PEO полимерімен қапталып, карбонизация жасалды. Карбонизациядан кейін анодты материалдардың тұрақтылығы жақсарды. Қазір анодты материалдардың бетіне полимерлі электролитті электрофоретикалық қондыру және күнтізбелік жоспарға сай анодтық материал мен КГПЭ электрохимиялық сынақтары жүргізіліп жатыр

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Результаты этого исследования могут стать основой для разработки новых систем хранения энергии, которые будут применяться в электромобилях и портативной электронике, где сейчас существует проблема ограниченного срока службы. Ожидается, что композитные гель-полимерные электролиты (КГПЭ) найдут применение в производстве гибких и энергоемких батарей. Это позволит увеличить мощность устройств и продлить срок их работы, что приведет к значительной экономии ресурсов. Полученные данные имеют потенциал коренным образом изменить подходы к производству аккумуляторов и способствуют созданию следующего поколения высокоэффективных батарей с более длительным сроком службы.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Бұл зерттеудің нәтижелері қызмет ету мерзімі шектеулі электромобильдер мен қалталы электроникада қолданылатын жаңа энергия сақтау жүйелерін әзірлеуге негіз бола алады. Композиттік гель-полимерлі электролиттер (КГПЭ) серпімді және энергияны көп қажет ететін батареяларды өндіруде қолданылады деп күтілуде. Бұл құрылғылардың қуатын арттыруға және олардың қызмет ету мерзімін ұзартуға мүмкіндік береді, бұл ресурстарды айтарлықтай үнемдеуге мүмкіндік береді. Алынып жатырған нәтижелер батареяларды өндіру тәсілдерін түбегейлі өзгертуі мүмкін және ұзақ қызмет ету мерзімі бар жоғары тиімді батареялардың келесі буынын құруға ықпал етеді.

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : жүзеге асырылмаған

Efficiency (in Russian) : Метод электрофоретического осаждения гель-полимерного электролита на 3D-структурированный электрод для литий-ионных батарей способствует улучшению их производительности и стабильности. Этот подход позволяет укрепить связь между электродом и электролитом, что повышает эффективность работы батарей. Метод электрофоретического осаждения позволяет получить тонкие и однородные полимерные покрытия. Морфологию, толщину и топологию полимера можно контролировать за счет изменения параметров осаждения что делает этот метод осаждения более подходящим для покрытия 3D-структур.

Efficiency (in Kazakh) : Литий-ионды батареяларға арналған 3D құрылымды электродқа гель-полимерлі электролитті электрофоретикалық тұндыру әдісі олардың өнімділігі мен тұрақтылығын жақсартуға көмектеседі. Бұл тәсіл электрод пен электролит арасындағы байланысты нығайтуға мүмкіндік береді, бұл батареялардың эффектифтілігін арттырады. Электрофоретикалық тұндыру әдісі жұқа және біркелкі полимерлі қабаттарды алуға мүмкіндік береді. Тұндыру параметрлерін өзгерту арқылы полимерлі қабаттың морфологиясын, қалыңдығын және топологиясын басқаруға болады бұл осы тұндыру әдісін 3D құрылымдарын жабуға қолайлы етеді.

Field of application (in Russian) : Возобновляемые источники энергии, литий-ионные батареи, микроустройства

Field of application (in Kazakh) : Жаңартылатын энергия көздері, литий-иондық батареялар, микроқұрылғылар