The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования являются материалы тонкопленочных электродов для 3D литий-ионная микробатарея.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны — 3D литий-ионды микробатареяға арналған жұқа қабықты электрод материалдары.

Aim of work (in Russian) : Цель исследования в 2023-2025 годах заключалась синтезе нанокомпозитных 3D тонкопленочных электродов для высокоэффективных литий-ионных аккумуляторов.

Aim of work (in Kazakh) : Зерттеудің мақсаты 2023-2025 жылдары жоғары тиімді литий-ионды аккумуляторлар үшін нанокомпозитті 3D жұқа қабықшалы электродтарды синтездеу болып табылады.

Методы исследования (на русском) : Структура и морфология синтезированных соединений изучались с использованием следующих методов: рентгенофазовый анализ (РФА), сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (ИК), рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС). Электрохимические тестирования проводились методами циклической вольтамперометрии, гальваностатического циклирования, импедансной спектроскопии.

Методы исследования (на казахском) : Синтезделген қосылыстардың құрылымы мен морфологиясы келесі әдістер арқылы зерттелді: рентгенфазалық талдау (РФТ), сканерлеуші электрондық микроскопия (СЭМ), Фурье түрлендірулі инфрақызыл спектроскопия (ФТ-ИКС) және рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия (РФЭС). Электрохимиялық сынақтар циклдік вольтамперометрия, гальваностатикалық циклдеу және импеданстық спектроскопия әдістерімен жүргізілді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Результатами работы являются электродные материалы, полученные в процессе синтез тонкопленочных электродов, - α-Fe2O3-NiO-Ni2N, α-Fe2O3-ZnO-Zn2N и α-Fe2O3-SnO2-Sn3N4, а также по отдельности Ni/NiN, SnO2, c улучшенными электрохимическими характеристиками. Кроме того, был разработан гель-полимерный электролит (ГПЭ) на основе ПВДФ с добавлением частиц оксида графена и покрытием из лития, продемонстрировавший улучшение ионной проводимости. Научная новизна проекта заключается в создании новых электродных и электролитных материалов с улучшенными свойствами.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жұмыстың нәтижелері ретінде жұқа қабықты электродтарды синтездеу процесінде алынған келесі электродтық материалдар анықталды: α-Fe₂O₃–NiO–Ni₂N, α-Fe₂O₃–ZnO–Zn₂N және α-Fe₂O₃–SnO₂–Sn₃N₄, сондай-ақ жеке түрде алынған Ni/NiN және SnO₂ материалдары, олардың электрохимиялық қасиеттері жақсартылған. Сонымен қатар, құрамында графен тотығы бөлшектері және литий жабыны бар ПВДФ негізіндегі гель-полимерлі электролит (ГПЭ) әзірленді, ол иондық өткізгіштіктің артқанын көрсетті. Жобаның ғылыми жаңалығы жақсартылған қасиеттері бар жаңа электродтық және электролиттік материалдарды жасауында жатыр.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Значимость работы заключается в том, что методом магнетронного напыления были созданые новые материалы. В частности, были определены оптимальные технические параметры для осаждения электродов. К примеру, оксид олова (SnO2) показал стабильную удельную емкость выше 1000 мАч/г. Другим значимым результатом является, разработка трехмерной структуры электрода SnО2 с помощью использования полистрирольного темплейта, что также привело к высоким значениям емкости, улучшенной механической стабильности и активации материала до 800 мАч/г даже при токе 0.5С в литий-ионной ячейке.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жұмыстың маңыздылығы магнетрондық бүрку әдісі арқылы жаңа материалдардың алынуында жатыр. Атап айтқанда, электродтарды тұндыру үшін оңтайлы техникалық параметрлер анықталды. Мысалы, қалайы тотығы (SnO₂) 1000 мА·сағ/г-тан жоғары тұрақты меншікті сыйымдылық көрсетті. Тағы бір маңызды нәтиже — полистирол үлгісін (template) пайдалану арқылы SnO₂ электродының үшөлшемді құрылымын әзірлеу болды. Бұл тәсіл жоғары сыйымдылық мәндеріне, жақсартылған механикалық тұрақтылыққа және литий-иондық ұяшықта 0.5С токта да 800 мА·сағ/г дейін материалдың белсендірілуіне әкелді.

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Жүзеге асырылмаған

Efficiency (in Russian) : Эффективность полученных результатов заключается в том, что были разработаны материалы с улучшенными характеристиками, их достоверность подтверждается положительными рецензиями, полученными для опубликования результатов. Будущее использование этих материалов в устройствах хранения энергии будет более эффективным в плане энергоемкости, энергомощности, температурных режимов и безопасности. Были опубликованы две статьи в зарубежных журналах, индексируемых в Web of Science и Scopus: RSC Advances (Q1, процентиль - 79%) и Materialia (Q3, процентиль 66 %).

Efficiency (in Kazakh) : Алынған нәтижелердің тиімділігі жақсартылған қасиеттері бар материалдардың әзірленуінде көрініс табады, олардың дәлдігі нәтижелерді жариялау үшін алынған оң рецензиялармен расталады. Болашақта бұл материалдарды энергия сақтау құрылғыларында пайдалану энергия сыйымдылығы, қуаттылығы, температуралық тұрақтылығы және қауіпсіздігі тұрғысынан неғұрлым тиімді болады. Web of Science және Scopus дерекқорларында индекстелетін шетелдік журналдарда екі мақала жарияланды: RSC Advances (Q1, перцентиль – 79%) және Materialia (Q3, перцентиль – 66%).

Field of application (in Russian) : Энергетика, высокоемкостные аккумуляторы для возобновляемых источников энергии, электрического транспорта и электроники, новые материалы.

Field of application (in Kazakh) : Энергия, жаңартылатын энергия көздері, электр көлігі мен электроникаға арналған жаңа сыйымдылықты батареялар, жаңа материалдар.