The object of research, development or design (in Russian) : Катодные материалы на основе LiNixCoyMnzO2 (NCM, где x + y + z = 1)

The object of research, development or design (in Kazakh) : LiNixCoyMnzO2 негізіндегі катодтық материалдар (NCM, мұнда x + y + z = 1).

Aim of work (in Russian) : 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) : Никельдің жоғары мөлшері бар литий-ионды аккумуляторларға арналған жоғары термотұрақтылыққа және жақсартылған циклдік тұрақтылыққа ие наноқұрылымды бірөлшемді NCM катодтық материалдарын синтездеу технологиясын әзірлеу.

Методы исследования (на русском) : РФА, РФЭС, ТГА-ДСК, СЭМ, СЭМ-ЭДС, ТЭМ, циклическая вольтамперометрия, гальваностатическое заряд-разрядное тестирование

Методы исследования (на казахском) : РФА, РФЭС, ТГА-ДСК, СЭМ, СЭМ-ЭДС, ТЭМ, циклдік вольтамперометрия, гальваностатикалық заряд-разрядтық сынақтар

Obtained results and novelty (in Russian) : Новизна полученных результатов заключается в разработке самонесущих 1D-NCM811 катодных электродов методом электроспиннинга, а также в создании градиентного распределения катионов, обеспечивающего повышение стабильности и энергоёмкости материала. Разработаны самонесущие катоды 1D NCM811, обеспечившие начальную ёмкость ~250 мА·ч·г-1 и стабильное циклирование в течение 100 циклов при удельной ёмкости ~200 мА·ч·г-1 и кулоновской эффективности ~99 %. Продемонстрирована возможность получения градиентной структуры NCM811, обладающей значительным потенциалом для повышения стабильности и энергоёмкости катодных материалов. Установлено, что катоды с градиентной структурой и Al-легированием характеризуются сниженным катионным смешиванием (I(003)/I(104) = 1,5–1,7) и превосходят традиционные сларри-электроды по ёмкости.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Алынған нәтижелердің жаңалығы электроспиннинг әдісімен өздігінен ұсталынып тұратын 1D-NCM811 катодтық электродтарын әзірлеуге, сондай-ақ материалдың тұрақтылығы мен энергия сыйымдылығын арттыруды қамтамасыз ететін катиондардың градиенттік таралуын құруға негізделген. Жұмыс барысында өздігінен ұсталынып тұратын 1D NCM811 катодтары әзірленіп, бастапқы сыйымдылығы ~250 мА·сағ·г-1 көрсетті, сонымен қатар кезекті 100 цикл бойы ~200 мА·сағ·г-1 меншікті сыймдылығын және ~99 % кулондық тиімділігін көрсете отырып тұрақты циклденуді қамтамасыз етті. Катодтық материалдардың тұрақтылығы мен энергия сыйымдылығын арттыруда айтарлықтай мүмкіндікке ие NCM811-дің градиентті құрылымын алу мүмкіндігі көрсетілді. Градиентті құрылымы мен Al-легирленуі бар катодтар катиондық араласудың төмендеуімен (I(003)/I(104) = 1,5–1,7) және дәстүрлі сларри-электродтардан сыйымдылығы бойынша асып түсуі арқылы сипатталатындығы анықталынды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Масштабируемость – возможность промышленного внедрения технологии синтеза наноструктурированных катодных материалов NCM811 с сохранением их морфологии и электрохимических характеристик; Техническая эффективность – высокая удельная ёмкость (≈250 мА·ч·г⁻¹) и стабильное циклирование в течение ≥100 циклов при кулоновской эффективности около 99%; Экономическая эффективность – снижение себестоимости производства за счёт оптимизации синтеза и увеличения срока службы аккумуляторов, что повышает конкурентоспособность технологии.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Масштабталуы – морфологиясы мен электрохимиялық сипаттамаларын сақтай отырып, наноқұрылымды NCM811 катодтық материалдарын синтездеу технологиясын өнеркәсіптік деңгейде енгізу мүмкіндігі; Техникалық тиімділігі – жоғары меншікті сыйымдылығы (≈250 мА·сағ·г⁻¹) және кулондық тиімділігі шамамен 99% болатын кемінде 100 цикл бойы тұрақты циклдену қабілеті; Экономикалық тиімділігі – синтез процесін оңтайландыру және аккумуляторлардың қызмет ету мерзімін ұлғайту есебінен өндіріс құнын төмендету, бұл технологияның бәсекеге қабілеттілігін арттырады.

Level of implementation (in Russian) : Не предусмотрено

Level of implementation (in Kazakh) : Қарастырылмаған

Efficiency (in Russian) : Эффективность проекта оценивается как высокая: разработанные катоды 1D NCM811 демонстрируют кулоновскую эффективность около 99% и сохраняют до 80% ёмкости после 100 циклов, что подтверждает их термостойкость и долговечность. Применение градиентной структуры и Al-легирования обеспечивает стабильность и повышенную энергоёмкость по сравнению с традиционными электродами. Экономическая эффективность проявляется в потенциале снижения себестоимости производства и увеличения срока службы литий-ионных аккумуляторов, что повышает их конкурентоспособность.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның тиімділігі жоғары деп бағаланады: әзірленген 1D NCM811 катодтары шамамен 99% кулондық тиімділікті көрсетіп, 100 циклден кейін сыйымдылығының 80%-ына дейін сақтайды, бұл олардың жылуға төзімділігін және ұзақ қызмет етуін дәлелдейді. Градиентті құрылым мен алюминиймен легирлеу дәстүрлі электродтармен салыстырғанда тұрақтылық пен энергия сыйымдылығын арттырады. Экономикалық тиімділік өндіріс құнын төмендету және литий-ионды аккумуляторлардың қызмет ету мерзімін ұлғайту әлеуетінен көрінеді, бұл олардың бәсекеге қабілеттілігін арттырады.

Field of application (in Russian) : Электрохимическая энергетика, литий-ионные аккумуляторы, электротранспорт, возобновляемая энергетика, накопители энергии.

Field of application (in Kazakh) : Электрохимиялық энергетика, литий-ионды аккумуляторлар, электркөлік, жаңартылатын энергетика, энергия сақтау жүйелері.