Описание
В рамках проекта РНФ научная группа под руководством заведующего лабораторией «Покрытия, материалы и технологии для литиевых источников тока» доктора технических наук Максимова М.Ю. разрабатывает полностью твёрдотельный литиевый аккумулятор и соответствующие материалы. Области применения аккумулятора включают портативные устройства, электротранспорт и БЛА. Отличительной особенностью разработок является использование метода атомно-слоевого осаждения (АСО, молекулярное наслаивание) для создания функциональных наноразмерных покрытий на границе с литием и твёрдым электролитом для увеличения циклической стабильности материалов. Проект находится на заключительной стадии реализации.
Научной группой была разработана программа синтеза однофазного твёрдого электролита LAGP (Li1+xAlxGe2-x(PO4)3) с содержанием примесной фазы менее 1%. Проводимость электролита более 10-3 См/см за счёт подбора оптимальных температурных режимов синтеза и постобработки. Технология получения может быть масштабирована и применена для промышленного получения. Кроме того, значение проводимости удалось увеличить до 2,4∙10-3 См/см за счёт допирования сурьмой в пределах 5 ат.%.
Группой также впервые был разработан подход к получению наноразмерных функциональных покрытий смешанного состава Al2O3-LaAlO3 и Al2O3-ZnO для применения в источниках питания. Твёрдый электролит показывает увеличение времени циклической стабильности при высоких токах до более чем 1000 ч за счёт введения функционального защитного слоя порядка 5-10 нм на границу твёрдого электролита и лития.
Была показана перспектива применения защитного покрытия TiO2 толщиной 10 нм для улучшения ёмкостных характеристик катодного материала с повышенным содержанием никеля при высоких скоростях разряда (при скорости тока 1 C прирост ёмкости составляет около 20-30%).
На текущий момент группой разрабатывается и тестируется аккумулятор, включающий основные наработки, а также готовятся рекомендации для внедрения части разработок на предприятия, занимающиеся производством литий-ионных и литиевых аккумуляторов.
Команда лаборатории «Покрытия, материалы и технологии для литиевых источников тока»
