Физико-химические основы синтеза функциональных материалов на базе литированных оксидов металлов, карбидов высокоэнтропийных сплавов и стеклообразующих систем халькогенидов и галогенидов металлов

Руководитель

Попович Анатолий Анатольевич

• Занимаемые должности
  Директор института - Институт машиностроения, материалов и транспорта
• Ученая степень
  доктор технических наук
• Ученое звание
  профессор

• decodeDefault
• decodeDefault
• decodeText
• ул. Политехническая, дом 29Б,
  1-й учебный корпус
• каб. 409

Руководитель

Максимов Максим Юрьевич

• Занимаемые должности
  Доцент - Научно-образовательный центр «Конструкционные и функциональные материалы» , Заведующий научно-исследовательской лабораторией - Научно-исследовательская лаборатория «Покрытия, материалы и технологии для литиевых источников тока»

• decodeDefault
• ауд. 36

Подразделение

Российско-китайская научно-исследовательская лаборатория «Функциональные материалы»

Описание

Наноструктурированные оксиды переходных металлов (ОПМ) демонстрируют хорошие электрохимические свойства и рассматриваются как перспективные анодные материалы для высокопроизводительных литий-ионных аккумуляторов (ЛИА). Емкость материалов на основе оксидов никеля-кобальта является одной из самых высоких для бинарных оксидов переходных металлов (ОПМ). В работе исследовали тонкиепленокиNi-Co-O (NCO), полученные методом атомно-слоевого осаждения (ALD) с использованием металлоценов никеля и кобальта в сочетании с кислородной плазмой. Формирование пленок NCO с различным соотношением Niи Co обеспечивалось циклами АСО, приводящими к образованию оксида никеля (а) и оксида кобальта (б) в одном суперцикле (линейная комбинация циклов а и б). Толщина пленки задавалась количеством суперциклов. Синтезированные пленки имели однородный по глубине химический состав. Все образцы характеризовались одной фазой NixCo1-xO с кубической гранецентрированной решеткой и однородной плотностью. Поверхность пленок NCO была однородной, с редкими включениями наночастиц диаметром 15–30 нм. В данной работе предлагается метод обработки циклических вольтамперометрических кривых для выявления влияния отдельных компонентов (оксид никеля, оксид кобальта и самоформирующаяся пленка на границе раздела электролит-электрод) на электрохимическую емкость. Первоначальная емкость пленок NCO была увеличена за счет увеличения содержания оксида никеля.

Область применения

Питание миниатюрных и гибких устройств (биосенсоры, беспроводные датчики со встроенными источниками питания, автономные детекторы света, звука, изменения химического состава газа и т. д.) необходимо использование твердотельных литий-ионных аккумуляторов (ТЛИА).

Основные преимущества

Повышенная энергоемкость и как следствие, увеличение работы устройства.