Материалы для электрохимических процессов

Главная цель деятельности лаборатории «Материалов для электрохимических процессов» — это создание, разработка и изучение неорганических материалов, которые используются в электрохимических процессах (преимущественно на электродах аккумуляторов) или получены/модифицированы путем электрохимического воздействия. Наше постоянное развитие — результат комплементарной комбинации материаловедения, неорганической химии и электрохимии. Большинство объектов, над которыми мы работаем, планируется применять в реальных устройствах в обозримом (3-10 лет) будущем, хотя фундаментальные исследования также являются неотъемлемой частью нашей деятельности.
Основные направления работы:

Синтез и исследование катодных и анодных материалов для металл-ионных (литий-ионных, натрий-ионных, калий-ионных) аккумуляторов

Основные объекты — сложные фосфаты, фторидофосфаты, бораты и оксиды щелочных и переходных металлов. На картинке внизу — морфология и электрохимические свойства фосфатов Li(Fe,Mn)PO4, полученных в сольвотермальных условиях. Эти материалы рассматриваются как одни из наиболее вероятных катодов высокоемких и высокомощных отечественных литий-ионных аккумуляторов.
SH2-SH7_Comp copy

 

Разработка разного рода of in situ и operando методов исследования

Мы разработали и успешно апробировали ряд электрохимических ячеек для проведения operando исследований методами рентгеновской порошковой дифракции, синхротронной рентгеновской дифракции и рентгеновской спектроскопии поглощения, нейтронной порошковой дифракции, мессбауэровской спектроскопии. На картинке внизу — трансформация рефлексов 211/020 дифрактограмм различных оливинов при интеркаляции Li+ в operando режиме.
Fe_FeMn_FeMnCo_211_020 copy

 

Электрохимическая обработка неорганических материалов (в основном сверхпроводников) с целью модификации их свойств

Картинка внизу: мы обнаружили повышение температуры сверхпроводящего перехода FeSe с 8.5 К до 40 К при интеркаляции всего 0.06 моль Li+ в кристаллическую структуру селенида.
Fig_5 copy
Наша работа выполняется в тесном сотрудничестве с Лабораторией неорганической кристаллохимии и Центром электрохимической энергетики Сколтеха

Коллектив:

Антипов Е.В., проф., чл.-корр. РАН, заведующий лабораторией. E-mail evgeny.antipov@gmail.com

 

 

Дрожжин О.А., к.х.н., с.н.с., зам. заведующего лабораторией. E-mail drozhzhin@hotmail.com

 

 

Семенихин О.А., к.х.н., в. н.с., O.Semenikhin@gmail.com

Лауринавичуте В.К., к.х.н., с.н.с.

 

 

 

Шлыкова Ю.В. — финансово-административный управляющий

 

 

Суманов В.Д. — асп.

 

 

 

Терещенко И.В. — асп.

 

 

 

Захаркин М.В. — асп.

 

Шевченко В.А. — студент
Гамзюков П.И. — студент
Абдуллаева Ш.Н. — студент
Скрипников И.М. — студент
Гребенщикова А.Д. — студент

 

Недавние публикации:

Drozhzhin, O.A., Tereshchenko, I.V., Emerich, H., Antipov, E.V., Abakumov, A.M., Chernyshov, D.
An electrochemical cell with sapphire windows for operando synchrotron X-ray powder diffraction and spectroscopy studies of high-power and high-voltage electrodes for metal-ion batteries, Journal of Synchrotron Radiation, 25 (2018) 468-472
Panin Rodion V., Drozhzhin Oleg A., Fedotov Stanislav S., Khasanova Nellie R., Antipov Evgeny V.
NASICON-type NaMo2(PO4)3: Electrochemical activity of the Mo+4 polyanion compound in Na-cell, Electrochimica Acta, 289 (2018) 168-174
Panin Rodion V., Drozhzhin Oleg A., Fedotov Stanislav S., Suchkova Ekaterina A., Khasanova Nellie R., Antipov Evgeny V., Pyrophosphates AMoP2O7 (A = Li and Na): Synthesis, structure and electrochemical properties, Materials Research Bulletin, 106 (2018) 170-175
Drozhzhin, O.A., Shevchenko, V.A., Zakharkin, M.V., Gamzyukov, P.I., Yashina, L.V., Abakumov, A.M., Stevenson, K.J., Antipov, E.V., Improving salt-to-solvent ratio to enable high-voltage electrolyte stability for advanced Li-ion batteries, Electrochimica Acta, 263 (2018) 127-133
Sharikov, F.Y., Drozhzhin, O.A., Sumanov, V.D., Baranov, A.N., Abakumov, A.M., Antipov, E.V., Exploring the Peculiarities of LiFePO4 Hydrothermal Synthesis Using in Situ Calvet Calorimetry, Crystal Growth and Design, 18 (2018) 879-882
Tereshchenko, I.V., Aksyonov, D.A., Drozhzhin, O.A., Presniakov, I.A., Sobolev, A.V., Zhugayevych, A., Striukov, D., Stevenson, K.J., Antipov, E., Abakumov, A.M., The Role of Semilabile Oxygen Atoms for Intercalation Chemistry of the Metal-Ion Battery Polyanion Cathodes, Journal of the American Chemical Society, 140 (2018) 3994-4003
Drozhzhin Oleg A., Tereshchenko Ivan V., Antipov Evgeny V.,  Novel synthetic approaches to LiCoBO3 cathode material and its electrochemical properties,  Ceramics International , 43 (2017) 4670-4673
Alekseeva Anastasia M., Drozhzhin Oleg A., Dosaev Kirill A., Antipov Evgeny V., Zakharov Konstantin V., Volkova Olga S., Chareev Dmitriy A., Vasiliev Alexander N., Koz Cevriye, Schwarz Ulrich,  New superconductor LixFe1+δSe (x ≤ 0.07, Tc up to 44 K) by an electrochemical route,  Scientific reports, 6 (2016) 25624
Drozhzhin Oleg A., Sumanov Vasiliy D., Karakulina Olesia M., Abakumov Artem M., Hadermann Joke, Baranov Andrey N., Stevenson Keith J., Antipov Evgeny V., Switching between solid solution and two-phase regimes in the Li1-xFe1-yMnyPO4 cathode materials during lithium (de)insertion: combined PITT, in situ XRPD and electron diffraction tomography study, Electrochimica Acta, 191 (2016) 149-157
Karakulina, O.M., Khasanova, N.R., Drozhzhin, O.A., Tsirlin, A.A., Hadermann, J., Antipov, E.V., Abakumov, A.M., Antisite Disorder and Bond Valence Compensation in Li2FePO4F Cathode for Li-Ion Batteries, Chemistry of Materials, 28 (2016) pp. 7578-7581.
Laurinavichyute, V.K., Bakhtenkova, S.E., Drozhzhin, O.A., Kazakov, S.M., Antipov, E.V.,  Electrodeposition of FexSey films from acidic solutions, Russian Journal of Electrochemistry, 52  (2016) pp. 1048-1056.
Fedotov, S.S., Khasanova, N.R., Samarin, A.Sh., Drozhzhin, O.A., Batuk, D., Karakulina, O.M., Hadermann, J., Abakumov, A.M., Antipov, E.V., AVPO4F (A = Li, K): A 4 v Cathode Material for High-Power Rechargeable Batteries, Chemistry of Materials, 28  (2016) pp. 411-415.