The object of research, development or design (in Russian) : Проект направлен на достижение своих целей посредством решения следующих задач: • Разработка высокопроизводительного литированного серного композитного катода. • Создание промежуточного слоя между катодом и сепаратором методом электропрядения. • Разработка предварительной обработки поверхности анодного токосъемника и разработка добавок к электролиту для обеспечения равномерного покрытия Li. • Сборка безанодного литий-серного элемента с использованием разработанного катода, промежуточного слоя и предварительно обработанного анодного токосъемника.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Жоба келесі міндеттер арқылы өз мақсаттарына қол жеткізуге бағытталған: • Жоғары өнімді литийленген күкіртті композиттік катодты жасау. • Электр иіру әдісі арқылы катод пен сепаратор арасында аралық қабат құру. • Анодтық ток коллекторының бетін алдын ала өңдеуді жобалау және біркелкі Li-жабуын қамтамасыз ету үшін электролиттік қоспаларды әзірлеу. • Әзірленген катодты, аралық қабатты және алдын ала өңделген анодтық ток коллекторын пайдаланып анодсыз Li-S монета ұяшығын құрастыру.

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является повышение производительности и срока службы аккумуляторов Li-S для портативных устройств. Это будет включать устранение анода из литиевого металла, создание литиированного композитного катода на основе серы и улучшение равномерного и бездендритного литиевого покрытия на аноде.

Aim of work (in Kazakh) : Жоба портативті қолданбаларға арналған Li-S батареяларының өнімділігі мен қызмет ету мерзімін арттыруға бағытталған. Бұл Li металл анодын жоюды, литийленген күкірт негізіндегі композициялық катодты жасауды және анодта біркелкі және дендритсіз литий жабынын тазартуды қамтиды.

Методы исследования (на русском) : В типичном процессе ПАН и прекурсоры добавок на основе металлов (например, SnCl2x2H2O) сначала растворяются в растворителе ДМФА. После непрерывного перемешивания в течение 12 ч при комнатной температуре раствор прекурсора переносится в шприц с иглой с внутренним диаметром 1 мм. Затем к кончику иглы прикладывается положительное напряжение 18 кВ, при этом расстояние между кончиком иглы и коллектором составляет около ∼15 см, а типичная скорость подачи устанавливается на уровне 0,6 мл·ч-1. Затем пряденые волокна высушиваются при температуре 60 ℃ в вакуумной печи в течение 6 ч, после чего стабилизируются на воздухе при температуре 300 ℃ (скорость нагрева 3 ℃ мин-1), а затем нагреваются в Ar до 900 ℃ (3 ℃ мин-1) и выдерживаются при этой температуре в течение 2 ч.

Методы исследования (на казахском) : Әдеттегі процесте PAN және металл негізіндегі қоспалардың прекурсорлары (мысалы, SnCl2x2H2O) алдымен DMF еріткішінде ерітіледі. Бөлме температурасында 12 сағат бойы үздіксіз араластырғаннан кейін прекурсор ерітіндісі ішкі диаметрі 1 мм инесі бар шприцке жіберіледі. Содан кейін ине ұшы мен коллектор арасындағы ~15 см қашықтықты сақтай отырып, ұшына 18 кВ оң кернеу беріледі және әдеттегі қоректендіру жылдамдығы 0,6 мл·сағ-1 деп орнатылады. Кейіннен иірілген талшықтар 60 ℃ температурада вакуумдық пеште 6 сағат кептіріледі, содан кейін ауада 300 ℃ температурада (қыздыру жылдамдығы 3 ℃ мин−1) тұрақталады, содан кейін Ar-да 900 ℃ дейін қыздырылады ( 3 ℃ мин−1) және осы температурада 2 сағат ұстаңыз.

Obtained results and novelty (in Russian) : Определены компоненты композитного материала, включающего серу, литий и проводящие добавки. Изучены методы улучшение электропроводимости и стабилизации серы в составе катода и ключевые условия лабораторного синтеза. Проведен начальный этап синтеза композитного катода в которым Li2S был покрыт проводящим полимерным полипирролом (PPy) посредством реакции полимеризации in-situ и после этого синтезированный Li2S-PPy отфильтрован центрифугой и промывался метилацетатом три раза с последующей сушкой в перчаточном боксе. Далее будут проводится структурные характеристики и оценки методом XRD и CЭМ. Дополнительно, будет проводится синтез нескольких образцов композитного катода при различных соотношениях компонентов для определения оптимального состава. Проведен анализ методов улучшения характеристик анода, включая модификацию структуры, введение покрытие поверхностей. Приготовлен анодный материал с использованием термического испарения (TE) (Angstrom Engineering). Медная фольга (Cu) (толщиной 9 мкм, MTI corp.), предварительно очищенная ацетоном, действовала как подложка и токосъемник для получения анодной плёнкой. Далее анод Li/Cu foil был получен путем последовательного осаждения Li с помощью TE, осаждением финишного слоя Li сверху медной фольги. Затем СЭМ был проведен для исследования морфологии полученного анода Li/Cu foil.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Күкірт, литий және өткізгіш қоспаларды қоса алғанда композициялық материалдың құрамдас бөліктері анықталды. Электр өткізгіштігін арттыру және катодтағы күкіртті тұрақтандыру әдістері және зертханалық синтездің негізгі шарттары зерттелді. Композиттік катод синтезінің бастапқы кезеңі жүзеге асырылды, онда Li2S in-situ полимерлену реакциясы арқылы өткізгіш полимерлі полипирролмен (PPy) қапталды, содан кейін синтезделген Li2S-PPy центрифугамен сүзіліп, үш метилацетатпен жуылды. рет, содан кейін қолғап қорапшасында кептіру. Әрі қарай XRD және SEM арқылы құрылымдық сипаттама және бағалау жүргізіледі. Сонымен қатар, оңтайлы құрамды анықтау үшін композиттік катодтың бірнеше үлгілері әртүрлі құрамдас қатынаста синтезделеді. Анодтың сипаттамаларын жақсарту әдістеріне талдау жасалды, оның ішінде құрылымды өзгерту және беттік жабынды енгізу. Анодтық материал термиялық булану (TE) (Angstrom Engineering) көмегімен дайындалды. Ацетонмен алдын ала тазартылған мыс (Cu) фольга (қалыңдығы 9 мкм, MTI корп.) анодты пленканы алу үшін субстрат және ток жинағыш ретінде әрекет етті. Содан кейін Li/Cu фольга аноды TE көмегімен Li-ті дәйекті тұндыру арқылы дайындалды, мыс фольгасының үстіне Li соңғы қабатын қою. Содан кейін алынған Li/Cu фольга анодының морфологиясын зерттеу үшін SEM жүргізілді.

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

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

Level of implementation (in Russian) : Не рассматривается

Level of implementation (in Kazakh) : Қарастырылмаған

Efficiency (in Russian) : Не применимо

Efficiency (in Kazakh) : Қолданылуы мүмкін емес

Field of application (in Russian) : батарея

Field of application (in Kazakh) : батарея