Минералоподобные материалы на основе марганца для электрохимических устройств с щелочным электролитомНИР

Mineral-like manganese-based materials for the alkaline electrochemical power sources

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 2 августа 2018 г.-18 июля 2019 г. Минералоподобные материалы на основе марганца для электрохимических устройств с щелочным электролитом
Результаты этапа: 1. Выполнен сравнительный анализ стабильности электроосажденного бирнессита, полученного при разных потенциалах и на подложках из никеля, платины и различных углеродных материалов. Определены оптимальные условия электроосаждения для создания обратимо перезаряжаемых бирнесситных электродов с удельными емкостями до 600 Ф/г. 2. Развита гидротермальная методика получения биксбиитных (Mn2O3) дисперсных материалов с ромбической формой кристаллов, определяющей преимущественную кристаллографическую ориентацию поверхности поверхности. Выявлена решающая роль ориентации (111) в электрокатализе восстановления кислорода биксбиитом. 3. Показано, что электродные материалы на основе Mn7SiO12 (структурный аналог грани (100) биксбиита обладают более низкой активностью в реакции восстановления кислорода, чем биксбиит Mn2O3. Этот результат важен для независимого выявления принципиальной роли грани (111), см. п.2. 4. Получена серия марганцевых шпинелей с разными внешнесферными катионами - минералоподобных материалов, планируемых к исследованию на втором этапе.
2 18 июля 2019 г.-18 июля 2020 г. Минералоподобные материалы на основе марганца для электрохимических устройств с щелочным электролитом
Результаты этапа: 1. Исследована стабильность электроосажденного бирнессита и определены величины удельной емкости для осадков разных толщин. Доказана достижимость емкости, превышающей 500 Ф/г. 2. Предложен способ осаждения бирнессита на дисперсные углеродные подложки, основанный на использовании режимов с периодическим прерыванием поляризации. 3. Синтезированы и охарактеризованы дисперсные марганецсодержащие шпинели AMn2O4 c крупными А-катионами, установлено влияние степени окисления марганца в шпинелях на активность этих материалов в реакции электрохиического восстановления кислорода. 4. Дана интерпретация осцилляций тока, возникающих при осаждении бирнессита, основанная на детальном электронно-микроскопическом исследовании поперечных сечений осадков. 5. Подготовлена заявка на патент "Электродный материал из оксида марганца со структурой бирнессита и вернадита и способ его получения" ( W20058668от 30.09.2020).

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".