ОТЧЕТо выполнении НИОКР по теме:"Разработка прототипа калий-ионного аккумулятора со сбалансированным соотношениемэлектродных компонентов."(договор №3538ГС1/57447 от 13.04.2020)Этап №1"Разработка процедуры прекалирования калий-ионной ячейки. Разработка иподбор условий формирования поверхностного слоя на границе разделаэлектрод/электролит, калирования электродных материалов на первых циклахзарядаразряда, подбор оптимального состава электролита путем варьирования его состава.Разработка и оптимизация методики получения электродного материала. Сборкапотенциостатагальваностата для электрохимического тестирования. Электрохимическоетестирование разрабатываемых систем (электрохимические испытания),микроскопический и структурный анализ (РСА, определение количества калия впрекалированных материалах-ЛРСМА)"(промежуточный)

В отчете содержится 74 страниц, 31 иллюстраций, 6 таблиц, 8 приложений, 7 частей отчетаЦелью работы первого этапа НИОКТР является разработка и оптимизация методик синтеза компонентов прототипа калий-ионного аккумулятора. В данный этап вошли работы над разработками процедуры прекалирования калий-ионной ячейки, подбора условий формирования поверхностного слоя на границе раздела электрод/электролит, калирования электродных материалов на первых циклах заряда/разряда, подбор оптимального состава электролита путем варьирования его состава. В соответствии с планом, были разработаны и оптимизированы методики получения электродных материалов. В течение этапа был собран потенциостат\гальваностат для электрохимического тестирования. По описанию разработанных методик были приготовлены (синтезированы) электродные материалы и проведены электрохимические тестирования данных систем (электрохимические испытания). Для контроля морфологии (поверхности) частиц были получены изображения с помощью растрового (сканирующего) электронного микроскопа, а также проведен структурный анализ методами рентгено-структураного анализа (РСА) и определено содержание калия в катодных материалах методом локального рентгено-спектрального микроанализа (ЛРСМА). В результате работы первого этапа НИОКТР были достигнуты такие характеристики, как выход после синтеза катодного материала до ~9 г/синтез, анодного материала до ~14 г/синтез, при этом электрохимические разрядные ёмкости катодного и анодного материалов с кулоновской эффективностью более 95% составили до 120 мА•ч•г-1 и 250 мА•ч•г-1, соответственно. Помимо этого, была разработана методика приготовления неграфитизируемого углерода, где в результате формируется гомогенно распределенная по размерам морфология анодного материала, а именно сферы размером 750-900 нм, что положительно влияет на электрохимические характеристики материала – стабильность циклирования. Результат данного этапа НИОКТР может быть положительно оценен как с точки зрения достигнутых характеристик, так с точки зрения объема выполненных работ, и признан успешным.