Физико-химические основы электрохимических и биофизических процессов

Проект государственного задания по направлению «Электрохимия» на 2025−2027 годы предусматривает дальнейшее развитие теоретической электрохимии, включая основы электрокатализа, электрохимического материаловедения и биоэлектрохимии мембран с целью практических применений при создании новых литий-ионных и литий-серных аккумуляторов, низкотемпературных топливных элементов и металл-воздушных элементов, а также моделирования деформаций биологических мембран, связанных с подавлением вирусной инфекции. В частности, будут синтезированы и испытаны многофункциональные электрокатализаторы, активные как в анодных, так и катодных процессах в топливных элементах. Эффективность многофункциональных электрокатализаторов будет подтверждена в условиях работы лабораторных ячеек топливных элементов. Будут усовершенствованы активные материалов для отрицательных электродов на основе соединений германия для литий-ионных аккумуляторов и положительных электродов на основе композита серы с углеродом для литий-серных аккумуляторов с повышенной удельную ёмкостью. Будут разработаны новые твёрдополимерные литий-проводящие электролиты для литиевых и литий-серных аккумуляторов, работоспособных при температурах до −50 оС. Будут разработаны и испытаны лабораторные макеты литий-ионных и литий-серных аккумуляторов на основе новых электрохимических систем. Будет разработана статистическая модель регуляции размера упорядоченных доменов линейно-активными мембранными компонентами. Будет разработана физическая модель кинетики фазового разделения в клеточной мембране в присутствие линейно-активных компонентов. Будут выяснены механизмы стабилизации упорядоченных доменов при относительно высокой физиологической температуре, а также предложены способы целенаправленной регуляции физико-химических параметров доменов. Решение этих задач позволит разработать подходы к блокированию сборки вирусных частиц на плазматической мембране клетки.