Улучшение электрохимических характеристик цинк ионных водных аккумуляторов за счет модифицирования электродов проводящим полимером

Проект направлен на разработку новых катодных и анодных материалов водных цинк-ионных аккумуляторов с улучшенными функциональными свойствами. Работы по проекту будут включать разработки методов синтеза новых композитных органо-неорганических перезаряжаемых материалов на основе оксидов металлов как для катодов, так и разработки анодов с получением 3D цинковых электродов в темплатной полимерной матрице для цинк-ионных аккумуляторов. Будет проводиться работа по исследованию структурно-химических и функциональных электрохимических свойств получаемых материалов: как отдельных электродов, так и в составе макетов аккумуляторов. Новизна проекта состоит в синтезе композитных материалов с усовершенствованным химическим составом на основе оксидов переходных металлов (оксидов марганца и оксидов ванадия) с включением в состав электроно- ионо- проводящего компонента - проводящего полимера - поли-3,4-этилендиокистиофена, в том числе в комбинации с другими ионопроводящими полимерами, а также путём поверхностного модифицирования зерен активного материала оболочкой из химически стабильного проводящего полимера, создания сложных по архитектуре материалов в ходе синтеза. Для раскрытия механизма влияния добавок полимерных модификаторов особое внимание в проекте будет уделено систематическому изучению кинетики процессов транспорта заряда в исследуемых материалах методом электрохимической импедансной спектроскопии, которое будет способствовать раскрытию причин влияния тех или иных параметров на электрохимические свойства. Будет также проводиться анализ связи целевых функциональных характеристик систем: удельные емкости, скорости заряда/разряда, деградация материала при длительном циклировании, степень использования материала - от состава, структуры и метода получения композитных материалов. Для изучаемых репрезентативных образцов композитных материалов будут получены подробные данные об их структурно-морфологических характеристиках в зависимости от их состава и метода получения. Проект приведет к получению новых материалов для цинк-ионных аккумуляторов и более полному пониманию сложных интеркаляционных процессов в композитных материалах.