The object of research, development or design (in Russian) : Катодный материал с низкой проводимостью для натрий-ионного аккумулятора.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Натрий-иондық аккумулятор үшін төмен өткізгіштігі бар катодты материал.

Aim of work (in Russian) : Выявление влияния свойств модифицирующего поверхностного покрытия плохопроводящих частиц катодного активного материала на процессы переноса заряда через него при обратимом интеркалировании фазы материала, а также разработка модели этого процесса и проведение его моделирования.

Aim of work (in Kazakh) : Материал фазасының қайтымды интеркалациясы кезінде катодты белсенді материалдың төмен өткізгіш бөлшектерінің модификацияланған беткі қабатының қасиеттерін зарядты беру процестеріне әсерін анықтау, сонымен қатар осы процестің моделін жасау және оны модельдеу.

Методы исследования (на русском) : Сканирующая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ, дифракционный анализ размера частиц, цикловольтамперометрия, гальваностатическое циклирование.

Методы исследования (на казахском) : Сканерлеуші электронды микроскопия, рентгендік фазалық талдау, бөлшектер өлшемдерінің дифракционды анализі, цикловольтамперометрия, гальваностатикалық циклдеу.

Obtained results and novelty (in Russian) : 1. Наличие на поверхности частиц активной массы соединения с высокими характеристиками подвижности электрона на начальной стадии интеркаляции приводит к увеличению области электрохимического превращения в фазе катодного материала. 2. Данные ЦВА указывают на наличие оптимальной для поляризации толщины покрытия при содержании добавки 0,5 %. 3. Установлено существование оптимальной толщины модифицирующего покрытия MoS2, образованного без протекания фазовых превращений, которое обеспечивает минимальную поляризацию при интеркаляции натрия. 4. С увеличением толщины покрытия процесс переноса катиона становится лимитирующим, приводя к падению общей скорости процесса 5. Определены оптимальные параметры процесса формирования проводящих покрытий. Емкость электродов на основе активного материала с покрытым слоем графена составляет 89-90 мАч/г. 6. Использование MXene в качестве электропроводящего покрытия приводит к загрязнению водой материала электрода. Для устранения проблемы проведено тщательное осушение электролита. На данный момент продолжаются электрохимические испытания электродов на основе активного материала покрытого слоем MXene. Новизна: главным предполагаемым достижением при выполнении проекта будет установление влияния природы материала покрытия и его электрохимических характеристик на интеркаляционные процессы в катодные материалы с низкой ионной и электронной проводимостью, создание модели этого процесса и проведение моделирования.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : 1. Интеркаляцияның бастапқы сатысында электрондардың қозғалғыштығының жоғары сипаттамалары бар қосылыстың белсенді массасы бөлшектерінің бетінде болуы катодтық материалдың фазасындағы электрохимиялық түрлену аймағының ұлғаюына әкеледі. 2. Цикльдік вольтампериметрия деректері 0,5% қоспа құрамында поляризация үшін оңтайлы жабын қалыңдығының бар екендігін көрсетеді. 3. Натрий интеркаляциясы кезінде ең аз поляризацияны қамтамасыз ететін фазалық түрлендірулерсіз түзілген модификациялық MoS2 жабынының оңтайлы қалыңдығының бар екендігі белгіленді. 4. Қаптама қалыңдығының ұлғаюымен катиондарды тасымалдау процесі шектеулі болады, бұл процестің жалпы жылдамдығының төмендеуіне әкеледі. 5. Өткізгіш жабындарды қалыптастыру процесінің оңтайлы параметрлері анықталды. Графенмен қапталған қабаты бар белсенді материал негізіндегі электродтардың сыйымдылығы 89-90 мАсағ/г құрайды. 6. MXene-ді электр өткізгіш жабын ретінде пайдалану электрод материалының сумен ластануына әкеледі. Мәселені жою үшін электролитті мұқият кептіру жүргізілді. Қазіргі уақытта MXene қабатымен қапталған белсенді материал негізіндегі электродтардың электрохимиялық сынақтары жүргізілуде. Жаңалық: жобаны жүзеге асырудағы басты жетістік жабын материалының табиғаты мен оның электрохимиялық сипаттамаларының төмен иондық және электронды өткізгіштігі бар катодты материалдардағы интеркаляциялық процестерге әсерін анықтау, осы процестің моделін құру және модельдеуге болады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Расширены фундаментальные представления о процессах переноса заряда и электрохимических превращениях в проводящих покрытиях на поверхности плохопроводящих частиц активного материала для увеличения эффективности циклирования и целенаправленного выбора для этого свойств материала покрытия.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Нашар өткізгіш белсенді материал бөлшектерінің бетіндегі өткізгіш жабындардағы зарядты тасымалдау процестері және электрохимиялық түрлендірулер туралы іргелі идеялар циклдің тиімділігін арттыру және осы қасиет үшін жабын материалын мақсатты түрде таңдау үшін кеңейтілді.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) : Эффективность: ожидаемые результаты исследования позволят понять роль проводящих покрытий в процессах интеркаляции-деинтеркаляции натрия в катодных материалах, что в свою очередь даст возможность решить проблему плохой проводимости полианионных материалов и как следствие улучшение их емкостных показателей при высоких токах заряда-разряда. Разработка конкурентоспособных катодных материалов для натрий-ионных батарей позволит снизить стоимость на электрохимические накопители энергии и уменьшить потребление литиевых природных источников.

Efficiency (in Kazakh) : Тиімділігі: зерттеудің күтілетін нәтижелері катод материалдарындағы натрийдің интеркаляция-деинтеркалация процестеріндегі өткізгіш жабындардың рөлін түсінуге мүмкіндік береді, бұл өз кезегінде полианион материалдарының нашар өткізгіштігі мәселесін шешуге және нәтижесінде заряд-разрядтың жоғары токтарында олардың сыйымдылық көрсеткіштерін жақсартуға мүмкіндік береді. Натрий-иондық батареялар үшін бәсекеге қабілетті катод материалдарын жасау электрохимиялық энергия сақтау құралдарының құнын төмендетеді және литий табиғи көздерін тұтынуды азайтады.

Field of application (in Russian) : Химические источники тока.

Field of application (in Kazakh) : Химиялық ток көздері.