Лаборатория материалов для электрохимических процессов

Заведующий лабораторией

д.х.н., проф., ч.-к. РАН

Антипов Евгений Викторович

Число
публикаций

Общее число
цитирований

Индекс
Хирша

402

7587

401

7192

Лаборатория пока не принимает сообщения.

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

Заведующий лабораторией

Старший научный сотрудник

Научный сотрудник

Финансовый директор

Младший научный сотрудник

Аспирант

Студент

Направления исследований

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

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

Enhancing Na+ Extraction Limit through High Voltage Activation of the NASICON-Type Na4MnV(PO4)3 Cathode

ACS Applied Energy Materials, 2018, цитирований: 24

β-NaVP2O7 as a Superior Electrode Material for Na-Ion Batteries

Chemistry of Materials, 2019, цитирований: 8

"hydrotriphylites" Li1- xFe1+ x(PO4)1-y(OH)4 y as Cathode Materials for Li-ion Batteries

Chemistry of Materials, 2019, цитирований: 6

Unveiling pseudocapacitive behavior of hard carbon anode materials for sodium-ion batteries

Electrochimica Acta, 2020, цитирований: 5

Electrochemical properties and evolution of the phase transformation behavior in the NASICON-type Na3+xMnxV2-x(PO4)3 (0≤x≤1) cathodes for Na-ion batteries

Journal of Power Sources, 2020, цитирований: 2

Exploring the Origin of the Superior Electrochemical Performance of Hydrothermally Prepared Li-Rich Lithium Iron Phosphate Li_1+dFe_1-dPO₄

Journal of Physical Chemistry C, 2019, цитирований: 1

По дате

По цитируемости

Mn2O3 oxide with bixbyite structure for the electrochemical oxygen reduction reaction in alkaline media: Highly active if properly manipulated

Ryabova, A.S., Istomin, S.Y., Dosaev, K.A., Bonnefont, A., Hadermann, J., Arkharova, N.A., Orekhov, A.S., Sena, R.P., Saveleva, V.A., Kéranguéven, G., Antipov, E.V., Savinova, E.R., Tsirlina, G.A.,

Electrochimica Acta, 2021, цитирований: 0

KTiOPO4-structured electrode materials for metal-ion batteries: A review

Fedotov, S.S., Samarin, A.S., Antipov, E.V.,

Journal of Power Sources, 2020, цитирований: 0

Reversible electrochemical potassium deintercalation from >4 V positive electrode material K6(VO)2(V2O3)2(PO4)4(P2O7)

Tereshchenko, I.V., Aksyonov, D.A., Zhugayevych, A., Antipov, E.V., Abakumov, A.M.,

Solid State Ionics, 2020, цитирований: 0

Titanium-based potassium-ion battery positive electrode with extraordinarily high redox potential

Fedotov, S.S., Luchinin, N.D., Aksyonov, D.A., Morozov, A.V., Ryazantsev, S.V., Gaboardi, M., Plaisier, J.R., Stevenson, K.J., Abakumov, A.M., Antipov, E.V.,

Nature Communications, 2020, цитирований: 11

Solid state chemistry for developing better metal-ion batteries

Abakumov, A.M., Fedotov, S.S., Antipov, E.V., Tarascon, J.-M.,

Nature Communications, 2020, цитирований: 2

Electrochemical properties and evolution of the phase transformation behavior in the NASICON-type Na3+xMnxV2-x(PO4)3 (0≤x≤1) cathodes for Na-ion batteries

Zakharkin, M.V., Drozhzhin, O.A., Ryazantsev, S.V., Chernyshov, D., Kirsanova, M.A., Mikheev, I.V., Pazhetnov, E.M., Antipov, E.V., Stevenson, K.J.,

Journal of Power Sources, 2020, цитирований: 2

Unveiling pseudocapacitive behavior of hard carbon anode materials for sodium-ion batteries

Bobyleva, Z.V., Drozhzhin, O.A., Dosaev, K.A., Kamiyama, A., Ryazantsev, S.V., Komaba, S., Antipov, E.V.,

Electrochimica Acta, 2020, цитирований: 5

Phase boundary propagation kinetics predominately limit the rate capability of NASICON-type Na3+xMnxV2-x(PO4)3 (0≤x≤1) materials

Anishchenko, D.V., Zakharkin, M.V., Nikitina, V.A., Stevenson, K.J., Antipov, E.V.,