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) : В результате использования техники электроспиннинга были получены промежуточные волокна диаметром 1–4 мкм, которые после термической обработки превратились в одномерные активные катодные материалы с диаметром 0,5–2 мкм. Для нановолокон с ПАН, термическая обработка осуществлялась в три этапа, а именно: при 280, 480 и 750°С в течение 2, 5 и 12 часов, соответственно, а скорость нагревания на всех этапах составляла 1°С/мин. После первого цикла зарядки-разрядки катодного материала NCM111 была зафиксирована удельная емкость в размере 145 мА·ч/г, что согласуется с ожидаемыми значениями для данного состава. У катодных материалов на основе NCM 8:1:1 кулоновская эффективность достигает 98-99%, что соответствует высокому уровню сохранения заряда после каждого цикла зарядки-разрядки. Удельная емкость после первого цикла зарядки-разрядки составляет около 160 мА·ч/г, что близко к теоретическим значениям для данного состава. Несмотря на это, определенные структурные изменения и дефекты в кристаллической решетке могут привести к постепенному снижению удельной емкости в течение последующих циклов. Установлено, что допирование NCM бором в концентрации 0,5% является эффективным способом предотвращения разрушений структуры катодного материала, что позволяет значительно увеличить срок службы литий-ионных аккумуляторов и улучшить их общие эксплуатационные характеристики.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Электроиірілу техникасын қолдану нәтижесінде диаметрі 1–4 мкм аралығындағы аралық талшықтар алынып, олар термиялық өңдеуден кейін диаметрі 0,5–2 мкм болатын бірөлшемді белсенді катодтық материалдарға айналды. ПАН негізіндегі нановолокнолар үшін термиялық өңдеу үш кезеңде жүзеге асырылды: 280, 480 және 750°С температурада 2, 5 және 12 сағат бойы, сәйкесінше, қыздыру жылдамдығы барлық кезеңдерде 1°С/мин құрады. NCM111 катодтық материалының бірінші зарядтау-разрядтау циклінен кейінгі меншікті сыйымдылығы 145 мА·сағ/г болып тіркелді, бұл осы құрамға арналған күтілетін мәндерге сәйкес келеді. NCM 8:1:1 негізіндегі катодтық материалдарда кулондық тиімділік 98–99%-ға жетеді, бұл әрбір зарядтау-разрядтау циклінен кейінгі зарядты сақтаудың жоғары деңгейіне сәйкес келеді. Бірінші зарядтау-разрядтау циклінен кейінгі меншікті сыйымдылық шамамен 160 мА·сағ/г құрайды, бұл осы құрамның теориялық мәндеріне жақын. Соған қарамастан, кристалл торындағы белгілі бір құрылымдық өзгерістер мен ақаулар кейінгі циклдарда меншікті сыйымдылықтың біртіндеп төмендеуіне әкелуі мүмкін. Зерттеулер нәтижесінде 0,5% бор концентрациясымен легірлеу катодтық материал құрылымының бұзылуын болдырмаудың тиімді тәсілі болып табылатыны анықталды, бұл литий-иондық аккумуляторлардың қызмет ету мерзімін айтарлықтай ұзартып, олардың жалпы пайдалану сипаттамаларын жақсартуға мүмкіндік береді.

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: 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.