The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования являются передовые многофункциональные нанокомпозитные материалы, разработка которых направлена на создание высокоэффективных и надежных решений для систем хранения энергии нового поколения. Эти материалы обладают потенциалом использования в литий-серных, литий-ионных и натрий-ионных аккумуляторах, что позволит существенно повысить их эффективность, безопасность и долговечность, удовлетворяя растущий спрос на энергоемкие решения для транспорта и возобновляемых источников энергии.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектісі - жаңа буын энергия сақтау жүйелеріне арналған алдыңғы қатарлы көпфункционалды нанокомпозитті материалдар. Бұл материалдар литий-күкіртті, литий-иондық және натрий-иондық аккумуляторларда қолдануға бағытталған, олардың тиімділігін, қауіпсіздігін және ұзақ қызмет етуін едәуір арттыруға мүмкіндік береді, осылайша көлік пен жаңартылатын энергия көздері үшін энергия сыйымдылығы жоғары шешімдерге өсіп келе жатқан сұранысты қанағаттандырады.

Aim of work (in Russian) : Целью работы является создание и оптимизация инновационных нанокомпозитных материалов, способных радикально повысить показатели перезаряжаемых батарей следующего поколения. Эти материалы призваны не только повысить энергетическую плотность и безопасность, но и обеспечить долговечность и устойчивость к деградации, что сделает их ключевыми компонентами для применения в возобновляемых источниках энергии и электромобилях.

Aim of work (in Kazakh) : Жұмыстың мақсаты – келесі буын қайта зарядталатын батареяларының көрсеткіштерін түбегейлі жақсартуға қабілетті инновациялық нанокомпозитті материалдарды жасау және оңтайландыру. Бұл материалдар энергияның тығыздығын, қауіпсіздігін арттырып қана қоймай, олардың ұзақ мерзімділігі мен тозуға төзімділігін қамтамасыз етіп, жаңартылатын энергия көздері мен электр көліктерінде негізгі компоненттерге айналады.

Методы исследования (на русском) : Методы исследования включают передовые подходы к синтезу нанокомпозитных материалов, их детальный морфологический и структурный анализ с использованием высокоточных методов, таких как сканирующая и просвечивающая электронная микроскопия, рентгеновская дифрактометрия. Кроме того, проводятся сложные электрохимические тесты и моделирование, которые позволяют оценить их потенциал для высокоэффективного хранения энергии в реальных условиях эксплуатации.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу әдістері нанокомпозитті материалдарды синтездеудің заманауи тәсілдерін, сканерлеу және өткізгіш электронды микроскопия, рентген дифрактометрия сияқты жоғары дәлдіктегі әдістерді қолдана отырып, олардың морфологиялық және құрылымдық сипаттамаларын егжей-тегжейлі талдауды қамтиды. Сонымен қатар, олардың шынайы пайдалану жағдайларында энергияны тиімді сақтауға әлеуетін бағалауға мүмкіндік беретін күрделі электрохимиялық сынақтар мен модельдеу жүргізіледі.

Obtained results and novelty (in Russian) : В ходе работы рассчитаны энергии связи соединений Li₂S и Li₂S₂ с поверхностью TiO₂ и гетероструктурами, модифицированными наночастицами Ni и NiO, с использованием DFT (VASP). Показано, что введение никеля усиливает химическое взаимодействие с полисульфидами (энергия связи Li₂S₂ ≈ –1.5 эВ), ускоряет редокс-процессы и повышает электронную проводимость катодных материалов. Научная новизна заключается в комплексном сочетании квантово-химического моделирования и экспериментальных данных для выявления роли Ni/TiO₂-гетероструктур в стабилизации литий-серных катодов. Впервые установлена взаимосвязь между энергией адсорбции полисульфидов и улучшением электрохимической стабильности катодов, что подтверждает эффективность разработанных нанокомпозитов для высокоэнергетических литий-серных аккумуляторов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жұмыс барысында DFT (VASP) әдісі арқылы Li₂S және Li₂S₂ қосылыстарының TiO₂ бетімен және Ni мен NiO нанобөлшектерімен модификацияланған гетероқұрылымдармен байланыс энергиялары есептелді. Никель енгізу полисульфидтермен химиялық әрекеттесуді күшейтетіні (Li₂S₂ байланыс энергиясы ≈ –1.5 эВ), редокс-процестерді жеделдететіні және катодтық материалдардың электрондық өткізгіштігін арттыратыны анықталды. Ғылыми жаңалығы — литий-күкіртті катодтарды тұрақтандырудағы Ni/TiO₂ гетероқұрылымдарының рөлін анықтау үшін кванттық-химиялық модельдеу мен эксперименттік деректерді кешенді қолдануда. Алғаш рет полисульфидтердің адсорбция энергиясы мен катодтардың электрохимиялық тұрақтылығы арасындағы өзара байланыс орнатылып, әзірленген нанокомпозиттердің жоғары энергиялы литий-күкіртті аккумуляторлар үшін тиімділігі дәлелденді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основные технические и экономические показатели разработанных материалов включают высокую удельную емкость, долговечность, устойчивость к деградации и низкие затраты на производство, что делает их привлекательными для промышленного применения. Эти показатели обеспечат возможность их эффективного использования в системах хранения энергии, снижая затраты на обслуживание и замену батарей.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Дайындалған материалдардың негізгі техникалық және экономикалық көрсеткіштері жоғары меншікті сыйымдылықты, ұзақ мерзімділікті, тозуға төзімділікті және өндіріс шығындарының төмендігін қамтиды, бұл оларды өнеркәсіптік қолдану үшін тартымды етеді. Бұл көрсеткіштер энергия сақтау жүйелерінде тиімді пайдалануды қамтамасыз етіп, батареяларды күтіп ұстау және ауыстыру шығындарын азайтады.

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : енгiзiлмедi

Efficiency (in Russian) : Разработанные наноматериалы демонстрируют высокую эффективность, улучшенную плотность энергии и стабильность к деградации, что минимизирует затраты на обслуживание и продлевает срок службы батарей. Это снижает общие эксплуатационные расходы и делает такие системы привлекательными для масштабного применения.

Efficiency (in Kazakh) : Әзірленген наноматериалдар энергия тығыздығы мен тозуға төзімділіктің жоғарылауымен ерекшеленеді, бұл техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтады және батареялардың қызмет ету мерзімін ұзартады. Бұл жалпы пайдалану шығындарын төмендетіп, мұндай жүйелерді кең көлемде қолдануға тартымды етеді.

Field of application (in Russian) : Область применения включает в себя возобновляемые источники энергии, портативные устройства, электротранспорт и другие высокоэнергетические системы, где требуются надежные, долговечные и экологически безопасные решения для накопления и хранения энергии.

Field of application (in Kazakh) : Қолдану саласына энергияны сенімді, ұзақ уақыт сақтауды және экологиялық қауіпсіз шешімдерді қажет ететін жаңартылатын энергия көздері, портативті құрылғылар, электр көліктері және басқа да жоғары энергетикалық жүйелер кіреді.