name: Смешанно-анионные железо-натрийсодержащие соединения как матрицы для обратимой интеркаляции ионов щелочных металлов
keyword_list: Смешанно-анионные катодные материалы Индуктивный эффект Натрий-ионные аккумуляторы Электрохимический Na+/Li+ ионный обмен
abstract: Определены оптимальные условия гидротермального и реологического методов синтеза однофазных катодных материалов: карбонат-фосфата Na3FePO4CO3, гидроксосульфата NaFe3(SO4)2(OH)6 и сульфат-фосфата NaFe2PO4(SO4)2. Изучены электрохимические свойства Na3FePO4CO3, NaFe3(SO4)2(OH)6 и NaFe2PO4(SO4)2 при циклировании в Na и Li ячейках. Установлено, что в процессе циклирования в Li ячейке происходит Na+/Li+ электрохимический ионный обмен, в результате которого образуются смешанные натрий/литийсодержащие катодные материалы.  Исследованы структурные превращения смешанно-анионных железо-натрийсодержащих катодных материалов Na3FePO4CO3, NaFe3(SO4)2(OH)6 и NaFe2PO4(SO4)2 в процессе циклирования. Показано, что при (де)интеркаляции ионов Na+ в структуру Na3FePO4CO3 изменение объема элементарной ячейки составляет 1,7%, что указывает на высокую стабильность структуры при циклировании. В случае NaFe3(SO4)2(OH)6, независимо от интеркалируемого иона (Na+ или Li+), в ходе циклирования происходит обратимое кристаллическое/аморфное превращение, а интеркаляция ионов Na+ в структуру NaFe2PO4(SO4)2 при низких значениях напряжения приводит к разложению основной фазы. Проведена оценка путей миграции ионов щелочных металлов (Na+ или Li+) в полученных структурах с использованием метода полиэдров Вороного-Дирихле и экспериментально определены значения коэффициентов диффузии в данных соединениях с использованием метода гальваностатического прерывистого титрования. Исследовано влияние характера соединения полиэдров и индуктивного эффекта на потенциал пары Fe3+/Fe2+ в Na3FePO4CO3, NaFe3(SO4)2(OH)6 и NaFe2PO4(SO4)2. Показано, что увеличение потенциала пары напрямую связано с усилением индуктивного эффекта полианионов.
chairman_dissertation_council.name: Николай
chairman_dissertation_council.surname: Ляхов
chairman_dissertation_council.patronymic: Захарович
chairman_dissertation_council.position: главный научный сотрудник
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
chairman_dissertation_council.rank: Академик
chairman_dissertation_council.wos_research_id: B-5124-2019
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7004684923
chairman_dissertation_council.rinc_id: 437988
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-0934-3654
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Александр
organization_supervisor.surname: Немудрый
organization_supervisor.patronymic: Петрович
organization_supervisor.position: Директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 31.15.19
rubrics.name: Химия твердого тела
oecds.code: 01.04.DY
oecds.name: CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY
speciality_codes.name: Химия твердого тела
speciality_codes.code: 02.00.21
supervisors.fio: Косова Н.В.
supervisors.scientific_degree: Кандидат химических наук
supervisors.speciality_code: Физическая химия
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Тарасова Н.А.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Химия твердого тела
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Ушаков А.В.
opponents.scientific_degree: Кандидат химических наук
opponents.speciality_code: Физическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИХТТМ СО РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ХИМИИ ТВЕРДОГО ТЕЛА И МЕХАНОХИМИИ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1025403647972
protection_organization.supervisor_name: АЛЕКСАНДР
protection_organization.supervisor_surname: НЕМУДРЫЙ
protection_organization.supervisor_patronymic: ПЕТРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИХТТМ СО РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ХИМИИ ТВЕРДОГО ТЕЛА И МЕХАНОХИМИИ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1025403647972
author_organization.supervisor_name: АЛЕКСАНДР
author_organization.supervisor_surname: НЕМУДРЫЙ
author_organization.supervisor_patronymic: ПЕТРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения