Диссертация

Сюй Сеюй

Кандидат наук

Статус диссертации

  
Диплом Кандидат наук
  
Решение о выдаче диплома
  
Положительное заключение АК
  
На рассмотрении в АК
17.05.2024 
Положительная защита
04.04.2024 
Объявление опубликовано
01.03.2024 
Принят к защите
26.02.2024 
Заключение комиссии
26.02.2024 
Документы приняты
Тема диссертации

Li-проводящий керамический электролит со структурой NASICON для твердотельных аккумуляторов

ФИО соискателя
Сюй Сеюй
Степень на присвоение
Кандидат наук
Дата и время защиты
17.05.2024 15:00
Место проведения защиты
119991, Москва, Ленинские горы, дом 1, строение 3, ГСП-1, МГУ, химический факультет, каб.446
Научный руководитель
Гудилин Евгений Алексеевич
Член - корреспондент РАН Доктор наук Доцент
Капитанова Олеся Олеговна
Кандидат наук
Оппоненты
Альмяшева Оксана Владимировна
Доктор наук Доцент
Соколов Петр Сергеевич
Кандидат наук
Сорокин Павел Борисович
Доктор наук
Место выполнения работы
Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, Факультет наук о материалах, Кафедра наноматериалов
Специальность
1.4.15. Химия твердого тела
химические науки
Диссертационный совет
Телефон совета
+7 495 939-46-09

Фазы семейства Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 (LATP) со структурой NASICON обладают высокой ионной проводимостью (до 10-3 См/см для монокристаллов) при комнатной температуре, низкой стоимостью ввиду отсутствия редких и рассеянных элементов в составе, химической стабильностью на воздухе, широким окном рабочих потенциалов (2,8-4,8 В отн. Li+/Li), высокой механической прочностью (модуль упругости до 150 ГПа), отсутствием токсичности, высокой термостабильностью вплоть до ~ 1300ºС. Способы получения твердых электролитов на основе LATP основаны на методах твердофазных взаимодействий, кристаллизации стекол, «мягкой химии» и химической гомогенизации. Керамические образцы обладают более низкой проводимостью по ионам лития в сравнении с монокристаллами за счет негативного вклада границ зерен и наличия дефектов типа трещин и пор. Более того, дефекты в керамическом электролите являются источниками механических микронапряжений, способствуя формированию литиевых протрузий в процессе электрохимического циклирования аккумулятора и риску короткого замыкания из-за механического разрушения электролита. Актуальность работы непосредственно связана с разработкой новых поколений материалов для литий - ионных аккумуляторов с твердофазными электролитами, отличающихся повышенными эксплуатационными характеристиками и безопасностью.

Целью работы является разработка эффективных подходов по получению керамических электролитов на основе фаз состава Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 с заданными функциональными характеристиками для твердофазных вторичных источников тока.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Численное моделирование методом фазового поля, 2D и 3D визуализации процесса распространения дендритных структур металлического лития при заряде аккумулятора для оценки комплекса требуемых физико - химических и морфологических свойств твердого электролита;

2. Разработка новых методов синтеза порошкообразных предшественников для получения твердых электролитов состава Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 с улучшенными характеристиками;

3. Анализ влияния предыстории получения предшественников, методик их формования, температурно - временных режимов обработки на особенности спекания и микроструктуры твердофазных образцов электролитов состава Li1+xAlxTi2-x(PO4)3;

4. Разработка эффективных методик получения высокоплотных керамических материалов состава Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 с контролируемыми геометрическими размерами, гранулометрическим составом, особенностями поровой структуры для использования в качестве твердых электролитов;

5. Проведение электрохимического тестирования и анализ корреляций состав - структура - свойства для выбора наиболее эффективных приемов создания твердых электролитов для вторичных источников тока; сборка и тестирование прототипов твердотельных литиевых аккумуляторов.

# Название Размер
1 Дополнительный отзыв на диссертацию или реферат 1 MB
2 Отзыв второго научного руководителя (консультанта) 143 KB
3 Отзыв официального оппонента 1 MB
4 Отзыв официального оппонента 1 MB
5 Сведения об официальных оппонентах, включая публикации 448 KB
6 Сведения о научных руководителях (консультантах) 389 KB
7 Дополнительный отзыв на диссертацию или реферат 552 KB
8 Автореферат 2 MB
9 Дополнительный отзыв на диссертацию или реферат 627 KB
10 Отзыв официального оппонента 1 MB
11 Диссертация 15 MB
12 Дополнительный отзыв на диссертацию или реферат 818 KB
13 Дополнительный отзыв на диссертацию или реферат 1 MB
14 Отзыв официального оппонента 836 KB
15 Протокол приема диссертации к защите 59 KB
16 Дополнительный отзыв на диссертацию или реферат 386 KB
17 Дополнительный отзыв на диссертацию или реферат 319 KB
18 Дополнительный отзыв на диссертацию или реферат 344 KB
19 Отзыв официального оппонента 891 KB
20 Дополнительный отзыв на диссертацию или реферат 409 KB
21 Отзыв научного руководителя (консультанта) 144 KB
22 Отзыв официального оппонента 1 MB
23 Дополнительный отзыв на диссертацию или реферат 1 MB