КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 19-73-10072
НазваниеМеханизмы развития морфологической нестабильности лития в процессе электроосаждения
Руководитель Иткис Даниил Михайлович, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва
Конкурс №41 - Конкурс 2019 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-402 - Электрохимия и коррозия металлов
Ключевые слова электроосаждение лития; литиевые аккумуляторы; дендриты; электрохимические накопители энергии; электроосаждение
Код ГРНТИ31.15.33
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект посвящен изучению фундаментальных причин, вызывающих морфологическую неустойчивость слоев металлического лития в процессе его электроосаждения, механизмов нарушения планарного роста осадка и выявлению ключевых факторов, определяющих морфологию литиевых осадков. Решение данной фундаментальной проблемы имеет большое практическое значение, т.к. открывает пути для сдерживания или, по крайней мере, существенного замедления образования литиевых осадков с игольчатой и губчатой морфологией при заряде литиевых аккумуляторов. Это может позволить повысить уровень безопасности широко используемых литий-ионных аккумуляторов, а также и разработать перезаряжаемые литий-металлические батареи.
В ходе проекта мы предполагаем исследовать осаждение лития при помощи теоретических и экспериментальных методов как на модельных монокристаллических электродах из электролитов на основе ионных жидкостей, так и в более реалистичных системах, где подложками выступают покрытые слоем SEI поликристаллические металлы (включая сам литий), а электролитами являются растворы литиевых солей в алкилкарбонатах. Главными результатами проекта мы видим выявление ключевых факторов, влияющих на процессы нарушения морфологической устойчивости планарного фронта электроосаждения лития, что позволит управлять морфологией осадков и, возможно, даже частично подавлять образование литиевых дендритов. В проекте впервые будет систематически экспериментально изучена роль неоднородности миграционных и диффузионных токов, механического напряжения, температуры и состава электролита в развитии морфологической нестабильности литиевых осадков.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Рулев А.Р., Фролов А., Безуглов И., Иткис Д.М., Яшина Л.В.
Revising the pathways of the Li reaction with organic carbonates
Physical Chemistry Chemical Physics, том 22, №28, сс. 16184-16192 (год публикации - 2020)
10.1039/D0CP02228D
2.
Рулёв А.А., Кондратьева Е., Яшина Л.В., Иткис Д.М.
Lithium Planar Deposition vs Whisker Growth: Crucial Role of Surface Diffusion
Journal of Physical Chemistry Letters, 11, 10511−10518 (год публикации - 2020)
10.1021/acs.jpclett.0c02674
3.
Ушакова Е.Е., Фролов А.С., Ревегук А.А., Усачев Д.Ю., Иткис Д.М., Яшина Л.В.
Solid electrolyte interface formation between lithium and PEO-based electrolyte
Applied Surface Science, 589, 153014 (год публикации - 2022)
10.1016/j.apsusc.2022.153014
4.
Сергеев А.В., Рулев А.А., Кондратьева Е.О., Яшина Л.В.
Computational insight into the grain boundary structure and atomic mobility in metallic lithium
Acta materialia, 117988 (год публикации - 2022)
10.1016/j.actamat.2022.117988
Публикации
1.
Рулев А.Р., Фролов А., Безуглов И., Иткис Д.М., Яшина Л.В.
Revising the pathways of the Li reaction with organic carbonates
Physical Chemistry Chemical Physics, том 22, №28, сс. 16184-16192 (год публикации - 2020)
10.1039/D0CP02228D
2.
Рулёв А.А., Кондратьева Е., Яшина Л.В., Иткис Д.М.
Lithium Planar Deposition vs Whisker Growth: Crucial Role of Surface Diffusion
Journal of Physical Chemistry Letters, 11, 10511−10518 (год публикации - 2020)
10.1021/acs.jpclett.0c02674
3.
Ушакова Е.Е., Фролов А.С., Ревегук А.А., Усачев Д.Ю., Иткис Д.М., Яшина Л.В.
Solid electrolyte interface formation between lithium and PEO-based electrolyte
Applied Surface Science, 589, 153014 (год публикации - 2022)
10.1016/j.apsusc.2022.153014
4.
Сергеев А.В., Рулев А.А., Кондратьева Е.О., Яшина Л.В.
Computational insight into the grain boundary structure and atomic mobility in metallic lithium
Acta materialia, 117988 (год публикации - 2022)
10.1016/j.actamat.2022.117988
Публикации
1.
Рулев А.Р., Фролов А., Безуглов И., Иткис Д.М., Яшина Л.В.
Revising the pathways of the Li reaction with organic carbonates
Physical Chemistry Chemical Physics, том 22, №28, сс. 16184-16192 (год публикации - 2020)
10.1039/D0CP02228D
2.
Рулёв А.А., Кондратьева Е., Яшина Л.В., Иткис Д.М.
Lithium Planar Deposition vs Whisker Growth: Crucial Role of Surface Diffusion
Journal of Physical Chemistry Letters, 11, 10511−10518 (год публикации - 2020)
10.1021/acs.jpclett.0c02674
3.
Ушакова Е.Е., Фролов А.С., Ревегук А.А., Усачев Д.Ю., Иткис Д.М., Яшина Л.В.
Solid electrolyte interface formation between lithium and PEO-based electrolyte
Applied Surface Science, 589, 153014 (год публикации - 2022)
10.1016/j.apsusc.2022.153014
4.
Сергеев А.В., Рулев А.А., Кондратьева Е.О., Яшина Л.В.
Computational insight into the grain boundary structure and atomic mobility in metallic lithium
Acta materialia, 117988 (год публикации - 2022)
10.1016/j.actamat.2022.117988