Синтез нанокомпозитных материалов и гетероструктур для ионики

Цель: разработка методов синтеза наноматериалов заданной морфологии и гетероструктур на их основе, исследование физико-химических и функциональных свойств полученных систем. Синтезированы смешанные железо-никелевые (Fe₂Ni(C₂O₄)₃ · 6H₂O) и железо-цинковые (Fe₂Zn(C₂O₄)₃ · 6H₂O) оксалаты. Показано, что конечными продуктами их термического разложения являются наночастицы шпинелей NiFe₂O₄ и ZnFe₂O₄, обладающие высокими дисперсностью и пористостью. Изучены электротранспортные и термические свойства трифлатов имидазолия и бензимидазолия. Показано, что при плавлении солей в порах CrMIL-101 проводимость достигает значений σ = ~ 10⁻¹ См/см, устойчивых вплоть до 240°С. Для систем (1-х)CsH₂PO₄ – хCsH₅(PO₄)₂ и (1-х)CsH₂PO₄ – хCs₂HPO₄ обнаружено, что избыточное или недостаточное содержание протонов в кристаллах приводит к росту низкотемпературной проводимости до 3,5 порядков величин, что представляет интерес для понимания механизма протонного транспорта в суперионных проводниках. Предложено уравнение смешения, которое хорошо описывает экспериментальные данные для композиционных твердых электролитов AgI -Al₂O₃. Исследованы электрохимические свойства трехкомпонентных нанокомпозитов углеродный материал – оксид – твердый электролит с использованием композиционных электролитов на основе ионной соли и оксидной добавки. Произведены теоретические расчеты емкости двойного слоя на микроэлектродах, имитирующих искривленные поверхности контакта электролит - электрод в суперконденсаторах. Разработан модельный твердотельный суперконденсатор с твердым электролитом 0,7RbNO₃ – 0,3RbNO₂, который характеризуется высокими потенциалом электрохимического разложения, удельной емкостью и устойчивостью к термическому воздействию. Путем отжига смесей порошка металлического серебра с микрокристаллами синтетического алмаза получены гетероструктуры, особенностью которых является селективный рост частиц серебра на кубических или октаэдрических гранях алмаза. Наблюдаемый эффект открывает возможности практического использования подобных композиций для синтеза функциональных материалов.