СОЗДАНИЕ НОВЫХ КАТОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА И СИНТЕЗ НОВЫХ ЭНЕРГОАКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Объект исследования на первом этапе проекта - органические соединения на основе лигнина, перспективные для использования в качестве электродных материалов в устройствах преобразования и накопления энергии. Цель исследования на первом этапе - разработка физических и химических способов модификации лигнина для получения углеродных материалов с регулируемым размером частиц, составом и структурой. Изучена взаимосвязь между электрохимическими свойствами образцов лигнина, способом его извлечения (щелочной лигнин, лигнин Класона) и типом исходного растительного сырья (солома риса, шелуха гречихи, риса, подсолнечника). Путем одностадийной физической активации гидролизного лигнина получен графитизированный углеродный материал, основными структурными единицами которого являются нанографиты и/или несколькослойные нанографены с краями, имеющими зигзаго- и креслообразные формы. Обнаружено, что их последующее фторирование приводит к увеличению действующего напряжения литиевого источника тока.Исследованы энергоемкие соединения на основе додекагидро-клозо-додекаборатного B₁₂H -аниона и гетероциклов, в частности 2.4.6-триамино-1.3.5-триазина (меламина) и его монометил- и монофенилзамещенных производных и 5-аминотетразола. Разработаны методики синтеза восьми новых додекагидро-клозо-додекаборатов гетероциклических соединений, установлены их состав и строение, изучены физико-химические свойства, в том числе термическая устойчивость, чувствительность к внешнему воздействию, определены термодинамические характеристики некоторых из них. Самой трудной операцией в получении представленных соединений является синтез исходного B₁₂H -аниона. Наиболее пригодным с точки зрения экономичности, безопасности и экологичности является пиролиз смесей тетрагидроборатов с тетрафтороборатами щелочных металлов по технологиям, разработанным ИХ ДВО РАН совместно с ИПХФ РАН (г. Черноголовка), ФКП «Завод имени Свердлова» (Нижегородской обл.), что делает реальным их практическое применение в качестве энергоемких соединений.