​Перспективный материал учеными впервые был получен методом закалки. 

Катодные материалы на основе фторфосфатов натрия и d-металлов очень востребованы при производстве металл-ионных аккумуляторов, потому что обладают богатым химическим составом, который позволяет регулировать их электрохимические свойства. Научный коллектив, в который, помимо ученых Международного научно-исследовательского центра по теоретическому материаловедению (МНИЦТМ) Самарского политеха, вошли сотрудники Института химии твердого тела и механохимии СО РАН, Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН и Физического института им. Лебедева РАН, нашли оригинальный способ получения моноклинного NaVPO4F – методом закалки. Результаты исследований опубликованы в журнале Physical Chemistry Chemical Physics. 

Ученые детально исследовали структуру NaVPO4F методами рентгенофазного анализа, ИК-спектроскопии и ядерного магнитного резонанса. Провели сравнительный анализ NaVPO4F (с моноклинной структурой) и LiVPO4F (с триклинной структурой). Теоретическими методами было показано, что соединение NaVPO4F обладает низкой подвижностью атомов натрия, а потому его применение в качестве активного материала катода нецелесообразно. Также было показано, что для соединения LiVPO4F триклинная модификация энергетически выгоднее, чем моноклинная, что вкупе с низкой подвижностью ионов натрия в NaVPO4F делает получение моноклинного LiVPO4F путем электрохимического обмена маловероятным. 

Работа сотрудников Самарского политеха в данной области была поддержана грантом РНФ 19-73-10026. Кстати, статья научного коллектива Crystal structure and migration paths of alkaline ions in NaVPO4F вошла в список самых актуальных статей 2020 года по версии редакторов журнала Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP). 

– Область электрохимических систем хранения энергии (наиболее известным примером являются литий-ионные аккумуляторы) чрезвычайно актуальна в современной науке, – поясняет старший научный сотрудник МНИЦТМ Политеха Артем Кабанов. – Это обусловлено продолжающимся переходом современного общества от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии и широким распространением мобильных / автономных устройств. Важен поиск новых материалов для таких систем. 

По словам молодого ученого, совместная работа с коллегами из Новосибирска как раз посвящена изучению нового соединения NaVPO4F, которое потенциально может служить положительным электродом. 

«Мы синтезировали соединение NaVPO4F и показали, что оно обладает низкой подвижностью ионов натрия и бесполезен в качестве активного материала для катодов батарей. Полианионные соединения сейчас очень популярны в этой области, и я считаю, что это причина того, почему наша статья была включена в «горячий список» журнала PCCP», – отмечает Артем Кабанов. 

Его сотрудничество с группой доктора Нины Косовой из Новосибирска продолжается, совсем недавно химики опубликовали вторую совместную статью в журнале Electrochimica Acta. 

Источники

Химики исследовали новое соединение для литий- и натрий-ионных аккумуляторов
Самарский государственный технический университет (samgtu.ru), 27/08/2020

Похожие новости

  • 12/02/2019

    Ученые выяснили, в каких регионах России выгодны тепловые установки на энергии солнца

    Ученые из России и Италии рассчитали, в каких регионах РФ и для каких нужд выгодно использовать преобразователи тепла, работающие на солнечной энергии. Оказалось, что летом такие установки могут нагревать воду для душа, стирки и других бытовых потребностей по всей России, даже в Оймяконе, сообщила во вторник пресс-служба Российского научного фонда (РНФ), при поддержке которого проводилось исследование.
    855
  • 02/01/2019

    Созданы катализаторы для сжигания продуктов газификации твердого топлива

    ​Российские ученые разработали новый композитный катализатор на основе оксидов железа, меди и алюминия и определили его активность. Разработанный катализатор будет использоваться для сжигания продуктов газификации различных видов топлива в кипящем слое.
    1345
  • 17/10/2019

    Кремниевый детектор в 5 раз улучшил качество «картинки» на станции синхротронного излучения

    Ученые Института ядерной физики СО РАН им. Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН) и НГТУ НЭТИ разработали и изготовили детектор рентгеновского излучения на основе кремниевого микрополоскового сенсора для синхротронной станции «Плазма» на накопителе ВЭПП-4.
    825
  • 21/10/2020

    ИК СО РАН и МИСиС создали совместную лабораторию

    ​В НИТУ «МИСиС» создана научно-исследовательская лаборатория MISIS Catalysis Lab, созданная совместно с Институтом катализа им. Г. К. Борескова СО РАН (г. Новосибирск). Основное направление деятельности — решение практических задач в области химического синтеза, промышленного катализа и аддитивных технологий.
    299
  • 31/10/2016

    Сибирские химики выращивают кристаллы счастья

    Поняв, как выращивать кристаллы солей серотонина - знаменитого гормона счастья, российские ученые выяснили, как лучше предсказывать формы других кристаллов, выращиваемых из растворов. Химикам из Сибирского отделения РАН удалось сделать важный шаг к пониманию того, по каким законам выстраиваются молекулы в кристаллах, выращенных из различных сред.
    2001
  • 13/05/2020

    Диоксид кремния и наночастицы золота увеличили чувствительность газовых сенсоров в 4 раза

    ​​Вместе эти две добавки увеличивают чувствительность детектора к бензолу и этанолу более чем в четыре раза даже в условиях влажного воздуха. Такие сенсоры могут позволить обезопасить работников промышленных предприятий.
    623
  • 17/08/2017

    В новосибирском Академгородке прошла конференция «Графен: Молекула и 2D-кристалл»

    В Новосибирском государственном университете завершилась вторая российская конференция "Графен: Молекула и 2D-кристалл". Ее участниками стали 110 специалистов из России (Москвы, Новосибирска, Санкт-Петербурга, Черноголовки, Дубны, Якутска, Омска, Томск, Кемерово, Красноярска, Екатеринбурга, Улан-Удэ, Уфы, Челябинска), США, Беларуси, Испании, Германии и Великобритании.
    2757
  • 15/04/2019

    Новосибирские ученые исследуют управление атомами наночастиц для улучшения производства полиэтилена

    ​Ученые Института катализа Сибирского отделения Российской академии наук (РАН) в рамках гранта РНФ (Российский научный фонд) изучат управление атомами наночастиц, что позволит улучшить промышленную технологию получения крупнотоннажных полимеров, в том числе полистирола и полиэтилена, сообщил ТАСС заведующий лабораторией перспективных синхротронных методов исследования Института катализа СО РАН Ян Зубавичус.
    1678
  • 07/06/2016

    Академик Александр Асеев: что мешает движению нашей науки

    На днях в Новосибирске откроется Международный форум технологического развития “Технопром-2016”. Среди основных вопросов - новые горизонты развития российской науки и реализация ее разработок в российской промышленности.
    3105
  • 25/08/2020

    Башни-пылесосы и другие изобретения

    Новосибирские ученые на базе Научно-образовательного центра «Кузбасс» совместно с китайскими экспертами попытаются преобразовать едкий смог во что-то более полезное. Сегодня перед ними стоит задача — сделать процесс нейтрализации парникового газа надежнее и эффективнее.
    282