The object of research, development or design (in Russian) : Анодные материалы на основе металл-органических соединений

The object of research, development or design (in Kazakh) : Металл-органикалық қосылыстар негізіндегі анодтық материалдар

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является разработка и исследование новых анодных материалов на основе металл-органических соединений (MOF), обладающих собственной проводимостью, с высокой удельной емкостью, мощностью и стабильностью. Такие электроды будут служить основой для создания энергоемких металл-ионных аккумуляторов.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты меншікті өткізгіштігі бар, жоғары меншікті сыйымдылығы, қуаты және тұрақтылығы бар металл-органикалық қосылыстары (MOF) негізінде жаңа анодты материалдарды әзірлеу және зерттеу болып табылады. Мұндай электродтар энергияны көп қажет ететін металл-иондық аккумуляторларды құруға негіз болады.

Методы исследования (на русском) : Рентгенофазовый анализ, ИК-спектроскопия, Рамановская спектроскопия, Сканирующая электронная микроскопия, Термогравиметрический анализ.

Методы исследования (на казахском) : Рентгендік фазалық талдау, Инфрақызыл спектроскопиясы, Раман спектроскопиясы, Сканерлеуші ​​электронды микроскопия, Термогравиметриялық талдау.

Obtained results and novelty (in Russian) : Для получения М2(DOBDC) (Mn, Zn) за основу была взята методика синтеза Mg2(DOBDC).В результате было получено 0,032г соединения, где выход продукта составил 67%. Для получения наиболее чистого материала М2(DOBDC) с высоким выходом нами было произведено получение исследуемых материалов с использованием других методик. Был подобран метод синтеза с меньшим количество стадий, с использование меньшего числа реагентов, с более простой очисткой продукта.В результате синтеза было получено 0,052г соединения с выход продукта 85%.-Согласно данным XRD комплекс Mg2DOBDC структурно соответствует комплексу, ранее опубликованному в исследовании. Параметры элементарной ячейки составляют:a=26.063Å,b=6.78 Å,Vol=3989.544.-Полученный нами ИК-спектр аналогичен представленному в литературе для Mg2DOBDC. Он содержит полосы поглощения при:1571 см-1 асимм колебаний (COO-),1368 см-1 симм колебаний (COO-),1461,1420 см-1 связи (С С),1237 см-1 связи (С O),1208,1122 см-1 связи (С Н). Также присутствуют полосы поглощения деф. колебаний C-H при 913, 886, 821 см-1,COO- при 586 см-1.Согласно данным TGA синтезированный комплекс Мg2(DOBDC) термически стабилен до 175°C. Начальная потеря веса (10 %) от 100°C до 175°C обусловлена распадом координированных молекул воды и метанола. Потеря веса от 175°C до 375°C(20%) связан с декомпозицией МОФа с образованием газообразных продуктов.-Изображения, полученные с помощью СЭМ, показывают, что Мg2(DOBDC) образован из стержнеобразных призм со средним размером120-150 мкм.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : M2(DOBDC) (Mn, Zn) алу үшін Mg2(DOBDC) синтездеу әдісі негізге алынды.Нәтижесінде 0,032г қосылыс пайда болды, өнімділігі 67% құрады.Таза М2(DOBDC) материалын жоғары өнімділікпен алу үшін біз зерттеу материалдарын басқа әдістерді қолдана отырып алдық. Аз реагенттерді қолдану арқылы, аз сатылы және өнім оңай тазартылатын синтез әдісі таңдалды.Синтез нәтижесінде 0,052г қосылыс алынды, шығымы 85%.-XRD мәліметтері бойынша Mg2DOBDC кешені құрылымы жағынан бұрын жарияланған зерттеулердегі кешенге сәйкес келеді. Бірлік ұяшықтың параметрлері:a=26.063Å,b=6.78Å,Vol=3989.544.-Зерттеу нәтижесінде алынған ИК спектрі әдебиетте көрсетілген Mg2DOBDC ұқсас. Оның құрамында: 1571 см-1 асимм тербелісі (COO-),1368 см-1 симм тербелісі (COO-),1461,1420 см-1 байланысы (С С),1237 см-1 байланысы (С O),1208,1122 см-1 байланысы (С Н) бар.Және сіңірудің C-H 913, 886, 821 см-1,COO-586 см-1. деф.тербелісті жолақтары да бар.TGA мәліметтері бойынша синтезделген Mg2(DOBDC) кешені термиялық тұрғыдан 175°C дейін тұрақты, 100°C-тан 175°C-қа дейінгі бастапқы салмақ жоғалту (10%) үйлестірілген су мен метанол молекулаларының ыдырауына байланысты.175°C-тан 375°C-қа дейінгі салмақ жоғалту (20%) МОФтың ыдырауымен байланысты газ тәрізді өнімнің түзілуіне байланысты.-СЭМ көмегімен алынған суреттер Мg2(DOBDC) орташа өлшемі 120-150 мкм болатын таяқша тәрізді призмалардан түзілгенін көрсетеді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Благодаря большой площади поверхности (816-1495 м2/г) и наличию электрохимически активных центров полученные электроды будут обладать как емкостным, так и интеркаляционным механизмами накопления заряда, что позволит оптимизировать удельную мощность и плотность энергии устройства.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Үлкен бетінің ауданы (816-1495 м2/г) және электрохимиялық белсенді орталықтардың болуына байланысты алынған электродтар зарядтың жинақталуының сыйымдылық және интеркаляция механизміне ие болады, бұл құрылғының меншікті қуаты мен энергия тығыздығын оңтайландыруға мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : не внедрен

Level of implementation (in Kazakh) : жүзеге асырылмаған

Efficiency (in Russian) : Группа материалов при оптимизации их процессов синтеза, детальном исследовании и понимании процесса накопления заряда в них является перспективной заменой коммерциализованным продуктам и должна превзойти используемые их по удельным емкости и мощности.

Efficiency (in Kazakh) : Олардың синтездеу процестерін оңтайландырудағы материалдар тобы, олардағы зарядтың жинақтау процесін егжей-тегжейлі зерттеу және түсіну коммерцияланған өнімдерді ауыстыру перспективті болып табылады және меншікті сыйымдылығы мен қуаты бойынша пайдаланылатындардан асып түсуі керек.

Field of application (in Russian) : Достигнутые научные результаты могут быть использованы в области производства батарей, особенно в области металл-ионных аккумуляторов.Возможными потребителями результатов являются АО «Казатомпром» и «Астана Солар», являющейся крупнейшей организацией в Казахстане, объединяющая солнечные батареи по всей стране, и другие организации.

Field of application (in Kazakh) : Қол жеткізілген ғылыми нәтижелерді аккумулятор өндірісінде, әсіресе металл-иондық аккумуляторлар саласында қолдануға болады. Нәтижелердің ықтимал тұтынушылары «Қазатомөнеркәсіп» АҚ және бүкіл республика бойынша күн батареяларын біріктіретін Қазақстандағы ең ірі ұйым болып табылатын Astana Solar және басқа да ұйымдар.