Лаборатория материалов для электрохимических процессов

Заведующий лабораторией
д.х.н., проф., ч.-к. РАН
Публикаций
Цитирований
Индекс Хирша
418
8147
43
421
8562
43
401
7785
42
Необходимо авторизоваться.
Области науки
Электрохимия
Материаловедение
Неорганическая химия
Коллектив лаборатории

Чем мы занимаемся?

Разработка и изучение неорганических материалов, которые используются в электрохимических процессах (в электродах или электролитах различных типов аккумуляторов). Проводимые работы базируются на сочетании принципов материаловедения, неорганической химии и электрохимии. Неотъемлемой частью являются фундаментальные исследования, при этом большинство исследуемых объектов планируется применять в реальных устройствах в обозримом (3-10 лет) будущем.

Используемые методы

  • Различные виды неорганических синтезов: гидро(сольво)термальный, золь-гель, твердофазный
  • Рентгенофазовый анализ
  • Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ)
  • Электрохимические исследования, в т.ч. operando дифракционные и спектроскопические эксперименты

Фазовый анализ образцов, уточнение кристаллической структуры

Используется для гомогенизации реакционной смеси, измельчения образцов, приготовления композитов с углеродом или источником углерода.

Приготовление электролитов, сборка электрохимических ячеек

Отжиг образцов в различных газовых атмосферах

Проведение гидро- и сольвотермальных синтезов в широком диапазоне температур (25-300°С) и давлений (1-250 атм.)
Проведение электрохимических экспериментов

Проведение всего спектра электрохимических экспериментов, в том числе при отрицательных (до -40°С) температурах

Отжиг образцов в различных газовых атмосферах

Отжиг образцов при температуре до 1200 °C
Отжиг образцов в различных атмосферах

Настольная центрифуга

Синтетико-электрохимическая комната
Синтетико-электрохимическая комната
Комната для гидротермальных синтезов
Комната для гидротермальных синтезов
Офисная комната
Офисная комната
Комната структурных исследований
Комната структурных исследований
Евгений Антипов
Заведующий лабораторией
Олег Дрожжин
Старший научный сотрудник
Алексеева Анастасия Михайловна
Анастасия Алексеева
Старший научный сотрудник
Максим Захаркин
Научный сотрудник
Юлия Шлыкова
Финансовый директор
Эмилия Жарикова
Младший научный сотрудник
Студент
Никита Буряк 🥼 🤝
Студент

Направления исследований

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

+
Синтез и исследование катодных и анодных материалов для металл-ионных (литий-ионных, натрий-ионных, калий-ионных) аккумуляторов
На рисунке сверху – кристаллические структуры основных типов материалов, с которыми мы работаем: 1 – слоистые оксиды, 2 – фосфаты со структурой оливина, 3 - оксиды со структурой шпинели, 4 – фосфаты со структурой NASICON, 5 – пирофосфаты со структурой KAlP2O7, 6 –«твердый углерод». На рисунке снизу — электрохимические характеристики в режиме «быстрый заряд – медленный разряд» фосфатов LiFePO4 (LFP), полученного методом сольвотермального синтеза в нашей лаборатории (1) и коммерчески доступного аналога (2). Эти материалы применяются в качестве катодов безопасных и высокомощных литий-ионных аккумуляторов.

Разработка экспериментальных подходов для in situ и operando методов исследования

+
Разработка экспериментальных подходов для <em>in situ</em> и <em>operando</em> методов исследования
Разработан и успешно апробирован ряд электрохимических ячеек для проведения operando исследований методами рентгеновской порошковой дифракции, синхротронной рентгеновской дифракции и рентгеновской спектроскопии поглощения, нейтронной порошковой дифракции, мессбауэровской спектроскопии. На рисунке представлена схема одной из таких ячеек.

Масштабирование методов синтеза и прототипирование металл-ионных аккумуляторов

+
Масштабирование методов синтеза и прототипирование металл-ионных аккумуляторов
Катодные материалы со структурой оливина для следующего поколения высокомощных аккумуляторов сейчас производятся в рамках стартапа «Рустор», созданного совместно со Сколковским институтом науки и технологии. Прототипы натрий-ионных аккумуляторов, созданные на основе четырех типов материалов, разработанных в нашей лаборатории на Химическом факультете МГУ, были представлены на профильных выставках в 2019 и 2020 годах (пример на рисунке).

Публикации и патенты

AMn2O4 spinels (A - Li, Mg, Mn, Cd) as ORR catalysts: The role of Mn coordination and oxidation state in the catalytic activity and their propensity to degradation
Dosaev K.A., Istomin S.Y., Strebkov D.A., Tsirlina G.A., Antipov E.V., Savinova E.R.
Q1 Electrochimica Acta 2022 цитирований: 0
Retardation of Structure Densification by Increasing Covalency in Li-Rich Layered Oxide Positive Electrodes for Li-Ion Batteries
Morozov A.V., Moiseev I.A., Savina A.A., Boev A.O., Aksyonov D.A., Zhang L., Morozova P.A., Nikitina V.A., Pazhetnov E.M., Berg E.J., Fedotov S.S., Tarascon J., Antipov E.V., Abakumov A.M.
Q1 Chemistry of Materials 2022 цитирований: 0
Development of vanadium-based polyanion positive electrode active materials for high-voltage sodium-based batteries
Shraer S.D., Luchinin N.D., Trussov I.A., Aksyonov D.A., Morozov A.V., Ryazantsev S.V., Iarchuk A.R., Morozova P.A., Nikitina V.A., Stevenson K.J., Antipov E.V., Abakumov A.M., Fedotov S.S.
Q1 Nature Communications 2022 цитирований: 0
Open Access
Open access
Synthesis and Crystal Structure of New Oxochloride (Mn,Mg)8Cl3O10
Dosaev K.A., Istomin S.Y., Antipov E.V.
Q3 Russian Journal of Inorganic Chemistry 2022 цитирований: 0
Rational Screening of High-Voltage Electrolytes and Additives for Use in LiNi0.5Mn1.5O4-Based Li-Ion Batteries
Drozhzhin O.A., Shevchenko V.A., Bobyleva Z.V., Alekseeva A.M., Antipov E.V.
Q1 Molecules 2022 цитирований: 0
Open Access
Open access
High-Temperature Properties of Layered Oxides (La,Tb,Sr)2CuO4 ± δ with T*-Structure
Istomin S.Y.
Q3 Russian Journal of Inorganic Chemistry 2022
High-voltage structural evolution and its kinetic consequences for the Na4MnV(PO4)3 sodium-ion battery cathode material
Buryak N.S., Anishchenko D.V., Levin E.E., Ryazantsev S.V., Martin-Diaconescu V., Zakharkin M.V., Nikitina V.A., Antipov E.V.
Q1 Journal of Power Sources 2022 цитирований: 5
Features of the Synthesis of Functional Carbon Materials from Plant Carbohydrates
Bobyleva Z.V., Apostolova M.O., Lakienko G.P., Alekseeva A.M., Drozhzhin O.A., Antipov E.V.
Q3 Chemistry and Technology of Fuels and Oils 2022 цитирований: 0
Interfacial recharging behavior of mixed Co, Mn-based perovskite oxides
Filimonenkov I.S., Istomin S.Y., Rotonnelli B., Gallet J., Bournel F., Antipov E.V., Savinova E.R., Tsirlina G.A.
Q1 Electrochimica Acta 2021 цитирований: 0
Complete Three-Electron Vanadium Redox in NASICON-Type Na3VSc(PO4)3 Electrode Material for Na-Ion Batteries
Perfilyeva T.I., Drozhzhin O.A., Alekseeva A.M., Zakharkin M.V., Mironov A.V., Mikheev I.V., Bobyleva Z.V., Marenko A.P., Marikutsa A.V., Abakumov A.M., Antipov E.V.
Q1 Journal of the Electrochemical Society 2021 цитирований: 1
β-LiVP2O7 as a positive electrode material for Li-ion batteries
Tertov I.V., Drozhzhin O.A., Alekseeva A.M., Kirsanova M.A., Mironov A.V., Abakumov A.M., Antipov E.V.
Q1 Electrochimica Acta 2021 цитирований: 1
α-TiPO4as a Negative Electrode Material for Lithium-Ion Batteries
Luchinin N.D., Aksyonov D.A., Morozov A.V., Ryazantsev S.V., Nikitina V.A., Abakumov A.M., Antipov E.V., Fedotov S.S.
Q1 Inorganic Chemistry 2021 цитирований: 1
Li-based layered nickel-tin oxide obtained through electrochemically-driven cation exchange
Morozov A.V., Savina A.A., Boev A.O., Antipov E.V., Abakumov A.M.
Q1 RSC Advances 2021 цитирований: 1
Open Access
Open access
Phase transitions in the “spinel-layered” li1+xni0.5mn1.5o4 (x = 0, 0.5, 1) cathodes upon (de)lithiation studied with operando synchrotron x-ray powder diffraction
Drozhzhin O.A., Alekseeva A.M., Shevchenko V.A., Chernyshov D., Abakumov A.M., Antipov E.V.
Q1 Nanomaterials 2021 цитирований: 3
Open Access
Open access
Electrode materials based on complex d-metal oxides for symmetrical solid oxide fuel cells
Istomin S.Y., Lyskov N.V., Mazo G.N., Antipov E.V.
Q1 Russian Chemical Reviews 2021 цитирований: 14

Партнёры

Местонахождение лаборатории

Химфак МГУ к. Ц10, этаж цокольный
Необходимо авторизоваться.