Inventory number IRN Number of state registration
0325РК00258 AP27510773-KC-25 0125РК00203
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 29998981.2 AP27510773
Name of work
Разработка и оптимизация литий-ионных аккумуляторов для стратосферных беспилотных летательных аппаратов: повышение производительности и долговечности в экстремальных условиях эксплуатации
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Батырбекұлы Дәурен
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Частное учреждение "National Laboratory Astana"
Abbreviated name of the service recipient National Laboratory Astana
Abstract

Анодные и катодные материалы для литий-ионных аккумуляторов, низкотемпературные электролиты, механическая активация, твердофазный синтез, разработка прототипа

Литий-ионды аккумуляторларға арналған анодтық және катодтық материалдар, төмен температуралы электролиттер, механикалық белсендіру, қатты фазалы синтез, прототип әзірлеу.

Цель заключается в создании высокоэффективных литий-ионных аккумуляторов, адаптированных для стратосферных условий, с увеличенной энергетической плотностью, улучшенной долговечностью и устойчивостью к механическим нагрузкам. Работа предусматривает оптимизацию материалов катодов и анодов, разработку низкотемпературных электролитов и создание конструкций аккумуляторов с повышенной устойчивостью к экстремальным условиям эксплуатации.

Жұмыстың мақсаты стратосфералық жағдайларға бейімделген, энергия тығыздығы жоғары, ұзақ мерзімді және механикалық жүктемелерге төзімді жоғары тиімді литий-ионды аккумуляторлар жасау. Жұмыста катод және анод материалдарын оңтайландыру, төмен температуралы электролиттерді әзірлеу, сондай-ақ экстремалды пайдалану жағдайларына төзімді аккумулятор құрылымдарын жасау қарастырылған.

Рентгенодифракционный анализ (XRD), Количественный элементный анализ (ICP-OES), сканирующая электронная микроскопия (SEM)

Рентгендік дифракциялық талдау (XRD), сандық элементтік талдау (ICP-OES), сканерлейтін электрондық микроскопия (SEM).

В ходе проекта оптимизированы условия механохимической активации графита и твердофазного синтеза LiFePO₄/C. Установлено, что увеличение времени помола и добавление этанола способствуют расслоению графита на тонкие пластины (2–5 мкм) и повышают его дисперсность. Разработан усовершенствованный протокол синтеза LiFePO₄/C с равномерным углеродным покрытием и размером частиц 300–400 нм. Материал показал стабильную работу при −20 °C с кулоновской эффективностью около 100 %. При легировании титанием (2 %) получен LiFe₀.₉₈Ti₀.₀₂PO₄/C с высокой структурной упорядоченностью и улучшенной электропроводностью. Научная новизна заключается в комбинировании механохимической активации и in-situ легирования, что обеспечивает повышение стабильности и производительности при низких температурах.

Жоба барысында графиттің механо-химиялық активтендіруі мен LiFePO₄/C материалының қаттыфазалық синтезі оңтайландырылды. Ұнтақтау уақытының ұзаруы мен этанол қосу графиттің 2–5 мкм жұқа қабаттарға ажырауына ықпал етті. Біркелкі көміртек жабыны бар, бөлшек өлшемі 300–400 нм LiFePO₄/C материалы алынды. −20 °C температурада кулондық тиімділігі ≈ 100 % тұрақтылық көрсетті. 2 % титаниймен легирленген LiFe₀.₉₈Ti₀.₀₂PO₄/C құрылымдық реттелуі мен өткізгіштігі жоғары материал ретінде анықталды. Ғылыми жаңалығы – механо-химиялық активтендіру мен in-situ легирлеуді үйлестіру арқылы төмен температурада тұрақтылық пен өнімділікті арттыру.

Отсутствуют

Жоқ

Не внедрено

Еңгізілінбеген

Проведённые исследования подтвердили высокую эффективность разработанных материалов при низких температурах. Комбинация механохимической активации графита и легированного катодного LiFePO₄/C обеспечила повышение ёмкости и стабильности циклирования. Материалы демонстрируют улучшенные электрохимические показатели и сохраняют эффективность до −20 °C, что делает их перспективными для энергетических и аэрокосмических применений.

Жүргізілген зерттеулер әзірленген материалдардың төмен температурада жоғары тиімділігін растады. Графиттің механо-химиялық активтендірілуі мен легирленген LiFePO₄/C катодының үйлесімі сыйымдылық пен циклдік тұрақтылықты арттырды. Материалдар −20 °C дейінгі температурада да тұрақты электрохимиялық сипаттамаларды сақтап, энергетикалық және аэроғарыштық қолданбалар үшін тиімді шешім бола алады.

Космическая технология, стратосферные беспилотные летательные аппараты

Ғарыштық технологиялар, стратосфералық ұшқышсыз ұшу аппараттары

UDC indices
629.78.05
International classifier codes
89.25.21;
Key words in Russian
литий-ионные аккумуляторы; Катод; Электролит; Беспилотный летательный аппарат; безопасность; анодные материалы; вакуумные испытания; энергетическая плотность;
Key words in Kazakh
литий-ионды аккумуляторлар; Катод; Электролит; пилотсыз ұшу аппараттары; қауіпсіздік; анодтық материалдар; вакуумдық сынақтар; энергетикалық тығыздық;
Head of the organization Сарбасов Дос Джурмаханбет Доктор философии (Ph.D), Биохимии и Молекулярной Биологии / профессор
Head of work Батырбекұлы Дәурен Доктор наук / Доктор наук - Материаловедение