Функціональні наноструктурні матеріали на основі систем перехідний метал-кисень в електрокаталітичних та твердофазних електрохімічних процесах

Abstract

Синтезовано електрохімічно із фторвмісних електролітів (в тому числі методом електро- хімічного допування) оксидні наноструктуровані сполуки перехідних металів на основі манга- ну, кобальту, хрому, молібдену. Спільною рисою одержаних сполук є змінний склад і невпоря- дкованість структури. Показано здатність допованих електрохімічно оксидних матеріалів Cr і Mn до зворотного редокс процесу у макетах Li акумуляторів, а також перспективність анодів ПСПЕ і сорбенту при розливах нафти на морі на основі оксиду Mn(IV). Наукова новизна. Електрохімічний метод синтезу оксидних сполук із фторвмісних елект- ролітів застосовано для отримання нових матеріалів на основі оксидних сполук перехідних ме- талів: мангану, хрому, молібдену, кобальту. Вперше досліджено їх склад, наноструктурованість та ін. фізико-хімічні властивості, а також запропоновано використати оксид мангану (IV) у яко- сті анодного матеріалу ПСПЕ, і сорбенту для знешкодження аварійних розливів нафти на морі. Показано, що новий оксидний матеріал на основі хрому, допований електрохімічно літієм, є пе- рспективним катодом у літієвих (літій-іонних) акумуляторах (ЛА). Шість одержаних вперше матеріалів захищено патентами України. Знайдено, що введення літію в структуру матеріалу різними методами, в тому числі електрохімічного допування, є важливим фактором для його подальшого застосування у ЛА. Значимість. Метод електросинтезу оксидних сполук перехідних металів із фторвмісних електролітів, особливо у присутності допант-іонів, дозволяє одережувати оксидні матеріали з унікальними структурними і фазовими параметрами, дефектними станами і широким спектром застосувань: від сорбентів і каталізаторів, до електродних матеріалів паливних елементів і хімічних джерел струму. На його основі створено 6 нових матеріалів для ХДС, електрокаталізу, сорбентів, а також 8 технологій, в тому числі зі створення нових виробів (катоду літієвих акумуляторів високої потужності, складання макету ЛА).