Аннотация:Натрий-ионные аккумуляторы являются перспективной системой накопления энергии. Актуальной задачей для успешной коммерциализации натрий-ионных аккумуляторов является разработка электродных материалов, в частности катодных, так как именно они определяют основные электрохимические характеристики конечного аккумулятора. Выбор катодных материалов достаточно разнообразен, наибольший интерес среди них вызывают полианионные соединения за счёт высокой стабильности и относительно высокого значения среднего рабочего потенциала. В частности, одним из перспективных представителей класса полианионных соединений является пирофосфат натрия-ванадия – β-NaVP2O7 со структурой KAlP2O7. Одним из путей оптимизации электрохимических характеристик данного материала является замещение ванадия в структуре на другие переходные металлы. Целью магистерской диссертации являлось изучение принципиальной возможности получения электродных материалов на основе β-NaVP2O7 с частичным гетеровалентным замещением V3+ на Mn2+ и Ti4+ и изучение их электрохимических свойств.
В ходе работы были синтезированы материалы состава K1+xV1-xMnxP2O7 и K1-xV1-xTixP2O7 со структурой KAlP2O7. Методом рентгеноспектрального микроанализа подтверждены данные о составе полученных образцов. Фазовый состав и структуру полученных материалов подтверждали методом порошковой рентгеновской дифракции. Было проведено прецизионное определение параметров элементарной ячейки полученных материалов с использованием корунда (Al2O3) в качестве внутреннего стандарта. Морфология полученных образцов была изучена методом растровой электронной микроскопии. Для анализа свойств и изучения возможности протекания электрохимического ионного обмена калия на натрий в образцах использовали методы циклической вольтамперометрии и гальваностатического заряда/разряда. Для состава K0.9V0.9Ti0.1P2O7, впервые полученного в данной работе, было показано наличие электрохимической активности, отличной от KVP2O7.