Сотрудник МНИЦТМ Роман Еремин вернулся из долгосрочной командировки (14 мая – 14 июня) в Институт экспериментальной физики Технического университета Фрайбергской горной академии (Фрайберг, Германия).Главной целью командировки было выполнение совместных работ по проекту «Combined DFT and XRD investigation of novel aluminium- and sodium-based electrolytes», профинансированному Немецко-российским междисциплинарным научным центром (G-RISC, проект P-2018a-9). Основная деятельность Романа проходила на базе Центра компетенций по изучению материалов для энергетики (руководитель доктор Тильманн Ляйзеганг).
Работа выполнялась с привлечением теоретических и экспериментальных методик исследования и представляла собой соединение двух подходов – теории функционала плотности и рентгентоструктурного анализа – для изучения потенциальных алюминий- и натрий-проводящих материалов, а также кристаллических структур с возможностью интеркаляции названных ионов. В частности, было проведено обширное исследование экспериментально изученного ранее немецкими коллегами оксида титана со структурой анатаза. На основе модельных подходов и разработанного ранее сотрудниками МНИЦТМ метода композиционных/конфигурационных пространств, была описана термодинамика процесса интеркаляции алюминия в структуру этого материала, а также определены механизмы пассивации миграционных процессов. Кроме того, немецкими коллегами были отобраны и другие структуры (всего порядка 10), моделирование которых позволило до этапа синтеза и экспериментальной проверки оценить перспективы их использования в качестве катодных материалов для алюминий-ионных батарей.
«Наши коллеги из Германии были заинтересованы в приложении модельных подходов, развиваемых в МНИЦТМ, к своим системам исследования, – объясняет предпосылки проведенных работ сам Роман. – Большую часть времени мы уделили оксиду титана, для которого предварительные экспериментальные данные уже были получены. Однако возможность дистанционного использования нашего компьютерного кластера «Цеолит» позволила расширить спектр изученных материалов, представляющих интерес для экспериментального исследования».
За время командировки Роман Еремин не только провел работы по основному проекту, но и продолжил расчёты в рамках проекта, связанного с исследованием интерметаллида структуры Sc-Pd во время рабочего визита во Фрайберг итальянского ученого – доктора Павло Солохи (Университет Генуи, Италия). Получила продолжение совместная научная работа ученых Генуи, Фрайберга и Самары. Для ранее синтезированных при участии молодых сотрудников МНИЦТМ интерметаллических соединений были выполнены квантовомеханические расчеты, нацеленные на детальную интерпретацию данных рентгеноструктурного анализа. Готовится совместная научная статья.
Роман также был приглашен сделать доклад на традиционной научно-технической конференции «Materialforschung im Kontext der Energiewende: Neue Batterien und die Abwärmenutzung von morgen» («Исследование материалов в контексте энергетического прорыва: технологии завтрашнего дня для новых батарей и использования отработанного тепла»), которая состоялась 7 июня на базе Фрайбергской горной академии. Роман Еремин сделал доклад «Crystalline materials for electrochemical application», рассказав о квантовомеханическом моделировании, методах топологического анализа и машинного обучения при исследовании различных кристаллических материалов с возможностью электрохимического приложения, а также коротко представил основные направления деятельности МНИЦТМ в смежных с тематикой конференции областях.
«Поездка получилась очень продуктивной, – делится Роман. – Мы полностью выполнили тот план, который изначально предполагался для работ по интеркалирующим материалам. Началась активная работа над текстом статьи по исследованию структуры интерметаллида, что весьма важно. Именно в таких условиях непосредственного контакта и обмена опытом с коллегами и соавторами можно создать действительно качественный научный продукт».
Фотогалерея
