Лаборатория материалов для электрохимических процессов

Заведующий лабораторией
д.х.н., проф., ч.-к. РАН
Число
публикаций
Общее число
цитирований
Индекс
Хирша
409
7773
41
413
8173
42
401
7524
41
Необходимо авторизоваться.

Организация

  • Химический факультет МГУ

Области науки

  • Электрохимия
  • Материаловедение
  • Неорганическая химия
Команда 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
Евгений Антипов
Заведующий лабораторией
Олег Дрожжин
Старший научный сотрудник
Анастасия Алексеева
Старший научный сотрудник
Максим Захаркин
Научный сотрудник
Юлия Шлыкова
Финансовый директор
Эмилия Жарикова
Младший научный сотрудник
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

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: 1
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.
2021 цитирований: 0
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.
Electrochimica Acta 2021 цитирований: 0
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.
Inorganic Chemistry 2021 цитирований: 0
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.
RSC Advances 2021 цитирований: 0
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.
Nanomaterials 2021 цитирований: 2
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.
Russian Chemical Reviews 2021 цитирований: 6
"hydrotriphylites" Li1- xFe1+ x(PO4)1-y(OH)4 y as Cathode Materials for Li-ion Batteries
Sumanov V.D., Aksyonov D.A., Drozhzhin O.A., Presniakov I., Sobolev A.V., Glazkova I., Tsirlin A.A., Rupasov D., Senyshyn A., Kolesnik I.V., Stevenson K.J., Antipov E., Abakumov A.M.
Chemistry of Materials 2021 цитирований: 9
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: 6
Revisited Ti2Nb2O9as an Anode Material for Advanced Li-Ion Batteries
Drozhzhin O.A., Grigoryev V.V., Alekseeva A.M., Samigullin R.R., Aksyonov D.A., Boytsova O.V., Chernyshov D., Shapovalov V.V., Guda A.A., Soldatov A.V., Stevenson K.J., Abakumov A.M., Antipov E.V.
Q1 ACS applied materials & interfaces 2021 цитирований: 0
Effect of Polymer Binders with Single-Walled Carbon Nanotubes on the Electrochemical and Physicochemical Properties of the LiFePO4Cathode
Kubarkov A.V., Asharchuk A.A., Drozhzhin O.A., Karpushkin E.A., Stevenson K.J., Antipov E.V., Sergeyev V.G.
ACS Applied Energy Materials 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: 9
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: 2
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: 36
Open Access
Open access

Партнёры

Местонахождение лаборатории

Химфак МГУ к. Ц10, этаж цокольный
Необходимо авторизоваться.