Исследование и разработка фосфатных смешанно-ионных твердотельных аккумуляторов

Целью проекта является исследование возможности создания смешанно-ионных твердотельных аккумуляторов на основе фосфатов с использованием твердых электролитов, обладающих смешанной натрий-литиевой проводимостью, и катодных материалов, способных к электрохимическому натрий-литиевому обмену в твердой фазе. Объектами сравнительного исследования в данном проекте являются натрий- и литийсодержащие полианионные катодные материалы на основе смешанных фосфатов Na3V2(PO4)3 и Li3V2(PO4)3 и твердые электролиты NaTi2(PO4)3, Na3Zr2Si2PO12, LiTi2(PO4)3, Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 со структурой Насикона. Для улучшения механических свойств и технологичности будут синтезированы композиционные твердые электролиты с полиэтиленоксидом. Все синтезированные катоды будут проанализированы как в обычных Na или Li полуячейках и симметричных ячейках, так и в смешанно-ионных Na/Li ячейках, сначала с жидкими, а затем с твердыми электролитами. Для снижения сопротивления границы раздела будет использовано два подхода: (i) синтез материалов в наноструктурированном состоянии с использованием механохимически стимулированного твердотельного синтеза (Российская группа); (ii) разработка композиционно-градуированного католита жидким химическим методом (Индийская группа). Полученные в ходе выполнения проекта результаты дадут возможность расширить представления о смешанной диффузии ионов Na и Li в твердых электролитах и электродах, а также о реализации электрохимического Na/Li ионного обмена в твердой фазе.