Разработка новых электродных материалов и исследование фундаментальных проблем переноса заряда и контактных явлений в функциональных слоях тонкопленочных литий-ионных аккумуляторов

Проект направлен на получение новых знаний о зонной структуре полупроводниковых и композитных электродных материалов для тонкопленочных твердотельных литий-ионных материалов (ТТЛИА), механизмах переноса заряда в этих материалах и аккумуляторных структурах на их основе. При выполнении проекта будут решены задачи фундаментального и прикладного характера. В части фундаментальных задач будут выполнено экспериментальное исследование концентрации и подвижности носителей заряда, определена ширина запрещенной зоны и исследован варисторный эффекта в нанокомпозите кремния, оксидах ванадия и кобальтите лития при разных уровнях литирования. Будут получены импеданс-спектры электродных материалов и построены их структурны модели, учитывающие вольтамперные характеристики контактов с токоотводами и зонную структуру электродов. Будет разработана математическая модель ТТЛИА, объясняющая экспериментальный закон Пейкерта. Будут изучены процессы переноса заряда в твердом электролите LiPON и определены его дрейфовая и диффузионная проводимости. В части решения прикладных задач будет разработана лабораторная технологи изготовления ТТЛИА с улучшенными характеристиками, в том числе безанодных ТТЛИА различных конструкций и электрохимических систем. Будут исследованы зарядно-разрядные характеристики ТТЛИА, их циклируемость и зависимость емкости от тока заряда. По итогам испытаний ТТЛИА будет подана заявка на патент РФ на техническое решение и способ его реализации.