Учёные из Института Химии СПбГУ займутся в новом году совместными исследованиями в области электрохимии с китайскими коллегами

Из трёх русско-китайских грантов РФФИ-NSFC, выигранных сотрудниками Университета в рамках конкурса на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, проводимого совместно РФФИ и Государственным фондом естественных наук Китая, два были получены коллективами кафедры электрохимии Института химии СПбГУ. Поздравляем!

Проект под совместным руководством проф. Олега Владиславовича Левина и профессора Харбинского политехнического университета Пейся Ян (Yang Peixia) «Электрокатализаторы на углеродной основе, полученные из азотсодержащих полимеров: синтез и свойства» посвящён созданию новых материалов, ускоряющих реакцию электровосстановления кислорода в топливных элементах. С использованием азотсодержащих полимеров, синтезированных в группе проф. О.В. Левина, станет возможным создание многомерного упорядоченного углеродного материала, что позволит сконструировать серию высокоэффективных пористых углеродных электрокатализаторов, которые позволят решить критически важные задачи в областях накопления энергии, адсорбции с улавливанием газа и электрохимическом катализе.

Этот проект продолжает многолетнее сотрудничество двух научных групп из СПбГУ и Харбинского политехнического университета (Китай). Для решения поставленных задач планируется использовать обширный опыт китайской стороны в области разработки топливных элементов и воздушно-цинковых батарей и опыт российских участников в области электрохимии органических соединений. Благодаря сотрудничеству в рамках проекта станет возможным значительно повысить уровень исследований в области катализаторов из недрагоценных металлов, и сократить разрыв с ведущими в этой области странами.

Проект имеет также большое значение для содействия индустриализации топливных элементов и металл-воздушных батарей благодаря ожидаемому получению методик синтеза новых высокоэффективных катализаторов без использования драгоценных металлов.

На фото: О.В. Левин (третий справа) вместе с научной группой проф. Ян Пейся (третья слева) во время визита в Харбинский Политехнический Университет в 2019 году.

Проект «Улучшение электрохимических характеристик цинк ионных водных аккумуляторов за счет модифицирования электродов проводящим полимером» под совместным руководством проф. В.В. Кондратьева и профессора Нанкинского Технического Университета (Nanjing Tech University) д-ра Лижун Фу (Lijun Fu) при соруководстве профессора Юпин У (Yuping Wu) направлен на исследование новых электродных материалов и их электрохимических характеристик в составе цинк-ионных аккумуляторов. Работы по проекту будут включать разработки методов синтеза новых композитных органо-неорганических перезаряжаемых материалов для цинк-ионных аккумуляторов: как материалов для катодов на основе оксидов металлов, так и разработки анодов с получением 3D цинковых электродов. Будет проводиться работа по исследованию структурно-химических и функциональных электрохимических свойств получаемых материалов: как отдельных электродов, так и в составе макетов аккумуляторов, в традиционных и в новых по составу концентрированных электролитах.

Новизна проекта состоит в синтезе композитных материалов с усовершенствованным химическим составом на основе оксидов переходных металлов (предполагается, оксидов марганца и оксидов ванадия) с включением в состав электроно-ионо-проводящего компонента — проводящего полимера поли-3,4-этилендиокистиофена, в том числе в комбинации с другими ионопроводящими полимерами, а также путём поверхностного модифицирования зёрен активного материала оболочкой из химически стабильного проводящего полимера, создания сложных по архитектуре материалов в ходе синтеза. Как один из способов достижения повышенных функциональных характеристик цинк-ионных аккумуляторов рассматривается использование новых составов концентрированных электролитов типа «вода в соли».

Идея проекта возникла в ходе визита на кафедру электрохимии в 2019 г. профессора Юпин У (Yuping Wu), заведующего лабораторией новых материалов для энергетики Нанкинского Технического университета, в составе этой лаборатории работает д-р Лижун Фу (Lijun Fu) руководитель совместного проекта.

Справа налево: профессор Юпин У (Нанкинский университет), профессор В.В. Кондратьев (СПбГУ), вед.н.с., профессор Р. Хольце (кафедра электрохимии СПбГУ) 2019 год.