The object of research, development or design (in Russian) : Разработка масштабируемого синтеза легированных наноструктурированных катодных материалов на основе LiFePO4 для литий-ионных аккумуляторов, включая оптимизацию твердофазного синтеза, легирование различными металлами и исследование их влияния на электрохимические свойства​.

The object of research, development or design (in Kazakh) : LiFePO4 негізіндегі литий-ионды аккумуляторлар үшін легирленген наноқұрылымды катодтық материалдардың ауқымды синтезін әзірлеу, оның ішінде қатты фазалы синтезді оңтайландыру, әртүрлі металдармен легирлеу және олардың электрохимиялық қасиеттеріне әсерін зерттеу.

Aim of work (in Russian) : Разработка усовершенствованного и масштабируемого синтеза многоэлементных легированных наноструктурированных катодных материалов на основе LiFePO4 для литий-ионных аккумуляторов.

Aim of work (in Kazakh) : LiFePO4 негізіндегі литий-ионды аккумуляторлар үшін көп элементті легирленген наноқұрылымды катодты материалдардың жетілдірілген және ауқымдандырылатын синтезін әзірлеу.

Методы исследования (на русском) : Механохимическая активация и твердофазный синтез — для создания катодного материала на основе наночастиц LiFePO4/C и легирования его элементами, такими как Zn и Ni. Синтез включает перемешивание при различных скоростях в планетарной мельнице и дальнейший обжиг материала. Рентгенофазовый анализ (РФА) — для определения кристаллической структуры полученных наночастиц, как легированных, так и нелегированных. Это позволило подтвердить структуру оливина и исследовать изменения, вызванные легированием. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) — для изучения морфологии частиц и выявления влияния легирования на структуру материала. Электрохимические тесты — для оценки электрохимической емкости материала при различных скоростях заряда и разряда, а также для анализа стабильности материала при циклических нагрузках. Циклическая вольт-амперометрия — для исследования кинетики зарядно-разрядных процессов, особенно для сравнения образцов с различными легирующими элементами и их концентрациями.

Методы исследования (на казахском) : Механохимиялық активация және қатты фазалық синтез — LiFePO4/C негізіндегі катодтық материалды құру және оны Zn және Ni сияқты элементтермен легирлеу үшін қолданылады. Синтез планетарлық диірменде әртүрлі жылдамдықтарда араластыруды және материалды кейінгі күйдіруді қамтиды. Рентгендік фазалық талдау (РФА) — алынған нанобөлшектердің кристалдық құрылымын, легирленген және легирленбеген күйде анықтау үшін қолданылады. Бұл оливин құрылымын растауға және легирлеу арқылы пайда болған өзгерістерді зерттеуге мүмкіндік берді. Сканерлеуші электронды микроскопия (СЭМ) — бөлшектердің морфологиясын зерттеп, легирлеудің материал құрылымына әсерін анықтау үшін қолданылады. Электрохимиялық тесттер — материалдың зарядтау және разрядтау жылдамдықтарындағы электрохимиялық сыйымдылығын бағалап, циклдік жүктемелер кезінде материалдың тұрақтылығын талдау үшін жүргізіледі. Циклдік вольт-амперометрия — әсіресе, әртүрлі легирлеуші элементтер мен олардың концентрациялары бар үлгілерді салыстыру үшін заряд-разряд процесстерінің кинетикасын зерттеу үшін қолданылады.

Obtained results and novelty (in Russian) : В рамках реализации проекта достигнуты следующие результаты и новизна: - Оптимизация условий твердофазного синтеза LiFePO4/C. Проведен анализ существующих методик, оптимизирован сухой механохимический метод активации с использованием планетарной шаровой мельницы и обжига. Это позволило добиться структуры оливина и электрохимической емкости около 140 мАч/г при скорости заряда 0,1С. - Разработка технологии легирования LiFePO4/C. Исследованы способы твердофазного легирования с использованием различных металлов (Zn, Ni) и их влияние на кристаллическую структуру и электрохимические свойства. Легированные образцы показали улучшенную емкость: Zn-LiFePO4/C – около 160 мАч/г, Ni-LiFePO4/C – около 150 мАч/г. - Определение оптимальных концентраций легирующих элементов. Оптимальная концентрация Zn и Ni была определена для состава LiFe0,96Ni0.02Zn0.02PO4/С, продемонстрировавшего улучшенные характеристики по сравнению с одиночно легированными образцами и нелегированным LiFePO4/C. - Публикация научной статьи. Подготовлена обзорная статья, опубликованная в журнале Journal of Power Sources, которая обобщает достижения в области многоэлементного легирования для повышения емкости LiFePO4-катодов для литий-ионных батарей​

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жобаны іске асыру барысында келесі нәтижелер мен жаңалықтар қол жеткізілді: LiFePO4/C құрамының қатты фазалық синтезі шарттарын оңтайландыру. Қолданыстағы әдістерге талдау жүргізіліп, планетарлық шарлы диірмен мен күйдіруді пайдалана отырып, құрғақ механо-химиялық белсендіру әдісі оңтайландырылды. Бұл оливин құрылымына және 0,1С заряд жылдамдығында шамамен 140 мАч/г болатын электрохимиялық сыйымдылыққа қол жеткізуге мүмкіндік берді. LiFePO4/C құрамының легирлеу технологиясын әзірлеу. Әртүрлі металдарды (Zn, Ni) пайдалану арқылы қатты фазалық легирлеу әдістері және олардың кристалдық құрылым мен электрохимиялық қасиеттерге әсері зерттелді. Легирленген үлгілер жақсартылған сыйымдылық көрсетті: Zn-LiFePO4/C — шамамен 160 мАч/г, Ni-LiFePO4/C — шамамен 150 мАч/г. Легирлеуші элементтердің оңтайлы концентрациясын анықтау. Zn және Ni элементтерінің оңтайлы концентрациясы LiFe0,96Ni0,02Zn0,02PO4/C құрамы үшін анықталып, ол жеке легирленген үлгілерге және легирленбеген LiFePO4/C-ке қарағанда жақсартылған сипаттамалар көрсетті. Ғылыми мақала жариялау. LiFePO4 катодтарының сыйымдылығын арттыру үшін көпэлементті легирлеудегі жетістіктерді қорытындылайтын шолу мақаласы Journal of Power Sources журналында жарияланды. Бұл нәтижелер жоба маңыздылығын дәлелдеп, литий-ионды аккумуляторларға арналған жоғары тиімді катодты материалдарды әзірлеуге өз үлесін қосады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Показатели емкости: Синтезированные наночастицы нелегированного LiFePO4/C достигли емкости около 140 мАч/г при скорости заряда-разряда 0,1С. Легирование металлами, такими как Zn и Ni, повысило емкость до 160 мАч/г для LiFeZnPO4/C и до 150 мАч/г для LiFeNiPO4/C.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Сыйымдылық көрсеткіштері: Легирленбеген LiFePO4/C синтезделген нанобөлшектері заряд-разряд жылдамдығы 0,1С болғанда, шамамен 140 мАч/г сыйымдылыққа жетті. Zn және Ni сияқты металдармен легирлеу сыйымдылықты LiFeZnPO4/C үшін 160 мАч/г дейін, ал LiFeNiPO4/C үшін 150 мАч/г дейін арттырды.

Level of implementation (in Russian) : Не предусмотрено

Level of implementation (in Kazakh) : Қарастырылмаған

Efficiency (in Russian) : Оптимизированы параметры синтеза, такие как механохимическая активация в планетарной мельнице, а также температурный режим и длительность обжига, чтобы повысить эффективность электродного материала​.

Efficiency (in Kazakh) : Синтез параметрлері, мысалы, планетарлық диірменде механохимиялық активация, сонымен қатар температуралық режим мен күйдіру ұзақтығы электрод материалының тиімділігін арттыру үшін оңтайландырылды.

Field of application (in Russian) : Литий-ионные аккумуляторы, а именно: разработка технологии синтеза многоэлементно легированных LiFePO4 катодных материалов.

Field of application (in Kazakh) : Литий-ионды аккумуляторлар, атап айтқанда: көп элементті легирленген LiFePO4 катодты материалдарды синтездеу технологиясын әзірлеуде қолдану.