Рентгеноспектральная диагностика катодных материалов в режиме operando

Основной целью проекта являлось установление взаимосвязи между тонкостями электрохимических свойств электродных материалов и их структурой, условиями синтеза, различными вариантами допирования и другими факторами. Данная цель была полностью достигнута в рамках проекта. Была разработана новая методика operando диагностики катодных материалов методом рентгеновской микротомографии. Разработана и внедрена новая электрохимическая ячейка для operando диагностики электродных материалов методами XAS, XRD, ЯГР. Был разработан метод получения композитных катодных материалов FeF2@C путем пиролиза металлоорганического каркаса MIL-88A c поливинилиденфторидом. Установлено, что материал демонстрирует сочетание трёх фаз при интеркаляции лития: металлическое железо и две фазы фторида железа(II) с плотноупакованной тетрагональной структурой рутила и с пористой структурой типа гексагональной бронзы. Исследована электрохимическая активность новой группы электродных материалов на основе титанатов натрий-железа(II) в системе NaxFex/2Ti2-x/2O4. Проведен количественный анализ окислительно-восстановительных реакций в ходе интеркаляции лития. Показана окислительно-восстановительная активность пары ионов Fe2+/Fe3+. Установлено, что около 17% обратимой емкости происходит из анионной окислительно-восстановительной реакции на кислороде, которая дополняет реакцию на железе и доминирует при высоких напряжениях. Методом рентгеновской микротомографии проанализирован процесс образования и развития дефектов морфологии образца в циклах заряд-разряд.