Разработка младшего научного сотрудника лаборатории кристаллохимии и дизайна кристаллов МНИЦТМ Елизаветы Морховой победила в конкурсе «Проведение инициативных исследований молодыми учеными», направленном на поддержку молодых исследователей в возрасте до 33 лет, защитивших кандидатские диссертации.Размер гранта составляет до 2 млн рублей ежегодно, продолжительность – 2 года. Тема проекта Елизаветы: «Высокопроизводительный теоретический поиск и синтез новых перспективных натрий-проводящих материалов для твердотельных металл-ионных аккумуляторов». Номер проекта РНФ: 23-73-01067.
Исследование напрямую связано с созданием натрий-ионных аккумуляторов (НИА) как возможной альтернативе литий-ионным аккумуляторам (ЛИА). Дешевизна материалов, безопасность и применимость для крупномасштабных систем хранения энергии – это плюсы НИА. Однако есть ряд технологических проблем, например, трудности подбора подходящих проводящих материалов.
В рамках проекта планируется провести теоретическое исследование Na+-ионной проводимости во всех кристаллических неорганических оксидных, халькогенидных, галогенидных структурах, а также в полианионных соединениях, представленных в базе данных ICSD (около 9000 соединений). В теоретическую часть исследования будут включены расчёты энергий миграций в структурах, ионной проводимости и для наиболее перспективных материалов будет проведено квантово-химическое моделирование диффузии для оценки энергии миграций рабочих ионов. Также запланирован синтез не менее трёх перспективных соединений с последующим измерением проводимости.
Результаты исследования будут занесены в базу данных BatteryMaterials. И дополнительно будет реализован online-сервис, позволяющий рассчитать геометрические характеристики каналов проводимости в различных неорганических соединениях.