Лаборатория функциональных и электрохимическиактивных материалов
Научное направление
Разработка способов создания новых функциональных материалов с улучшенными характеристиками для электрохимических устройств накопления и преобразования энергии; создание передовых решений для направленного управления свойствами таких материалов; всестороннее изучение физико-химических свойств разрабатываемых материалов; исследование механизмов электрохимических процессов, их взаимосвязи с физико-химическими свойствами создаваемых электрохимически активных материалов.
Основные достижения
Разработан способ получения анодного материала на основе допированного диоксида титана бронзовой модификации для быстрозаряжающихся и морозоустойчивых литий-ионных аккумуляторов. Допированный диоксид титана демонстрирует разрядную емкость 230 мА∙ч/г при плотности тока 70 мА/г, что на ~30 % больше показателей коммерческого аналога – пентатитаната лития. Материал поддерживает быструю зарядку током до 4С (полная зарядка за 15 мин). В отличие от коммерческих графитовых анодов, остаточная емкость которых при -20 °С не превышает 50 %, этот материал сохраняет 70 % емкости. Opra D.P., Sinebryukhov S.L. et al. // Batteries, 9 (2023), 229.
Получены новые композитные анодные материалы на базе трититаната натрия и твердого углерода для натрий-ионных аккумуляторов. Композит из трититаната натрия с оксидом железа(III) имеет удельную емкость 220 мА∙ч/г при низкой плотности тока 0,1С и 90 мА·ч/г при 2С после 1000 циклов заряда-разряда. Композит на основе твердого углерода и дисульфида молибдена показывает удельную емкость 200 мА·ч/г при умеренной плотности тока 1С. При высокой нагрузке 5С материал все еще сохраняет 50 % емкости. Opra D.P., Neumoin A.I. et al. // Journal of Energy Storage, 128 (2025), 117227; Zheleznov V.V. Opra D.P. et al. // Journal of Materials Science, 61 (2026), 2396-2411.
Разработан способ получения анодного материала для натрий-ионных аккумуляторов на основе твердого углерода из недорогого природного возобновляемого прекурсора – биомассы морских водорослей и трав. Установлены закономерности изменения электрохимических характеристик получаемого твердого углерода от метода и условий химической модификации биосырья. Опра Д.П., Подгорбунский А.Б. и др. // Химия растительного сырья, 1 (2026), 76-105.
Сотрудники
Публикации лаборатории
- Zheleznov V.V., Opra D.P., Saenko N.S., Sarin S.A., Sokolov A.A., Kuryavy V.G., Stonkus O.A., Ustinov A.Yu., Zavidnaya A.G., Shlyk D.H., Lukiyanchuk I.V., Gnedenkov S.V.. Improving the performance of hard carbon for sodium‑ion batteries by coating with molybdenum disulfide nanosheets // Journal of Materials Science . 2026. С. 2394–2411.
-
Опра Д.П., Железнов В.В., Скрипцова А.В., Соколов А.А., Лукиянчук И.В., Саенко Н.С., Курявый В.Г., Корочинцев В.В., Синебрюхов С.Л., Гнеденков С.В..
Твердый углерод из бурых водорослей как материал отрицательного электрода для натрий-ионных аккумуляторов
// Фундаментальные проблемы современного материаловедения
. 2026. Т. 23, № 2. С. 143-159.
-
Saritsky D.A., Zheleznov V.V., Ziatdinov A.M..
Analysis and modeling of EPR spectra of Na2Ti6O13:Fe3+ considering the distribution of fine structure parameters
// Abst. Intern. Conf. “Modern developments of magnetic resonance” (September 22 – October 3, 2025; Kazan, Russia). Ed. V.K. Voronkova
. 2025. С. 84-85.
- Nadaraia K.V., Golysheva A.A., Belov E.A., Lyapin D.A., Gerasimenko M.S., Nadaraia M.A., Pleshkova A.I., Imshinetskiy I.M., Shichalin O.O., Belov A.A., Papynov E.K., Atarshchikov S.S., Mashtalyar D.V.. Biocompatible hybrid surface layers on porous magnesium structures fabricated by spark sintering // Journal of Functional Biomaterials . 2025. Т. 16, № 8.
-
Saritsky D.A., Zheleznov V.V., Ziatdinov A.M..
Electron Paramagnetic Resonance of Fe-doped Na2Ti6O13
// The Seventh Asian School-Conference on Physics and Technology of Nanostructured Materials (International School-Conference Vladivostok, Russia, July 11 – 15, 2025). Proceedings.
. 2025. С. 217-218.
- Opra D.P., Tkachenko I.A., Ziatdinov A.M., Neumoin A.I., Saenko N.S., Zavidnaya A.G., Kuryavy V.G., Sinebryukhov S.L., Gnedenkov S.V.. Fabrication and characterization of magnetic nanocomposite with hierarchical structure made of Na2Ti3O7 nanotubes and α-Fe2O3 nanospheres // Journal of Alloys and Compounds . 2025. Т. 1036.
- Opra D.P., Neumoin A.I., Sinebryukhov S.L., Sokolov A.A., Stonkus O.A., Ustinov A.Yu., Gerasimenko A.V., Gnedenkov S.V.. Hierarchical nanocomposite based on Na2Ti3O7 and Fe2O3 for electrochemical sodium ion storage: Preparation and characterization // Journal of Energy Storage . 2025. Т. 128.
- Piatkova M.A., Nadaraia K.V., Ponomarenko A.I., Manzhulo I.V., Gerasimenko M.S., Pleshkova A.I., Belov E.A., Imshinetskiy I.M., Fomenko K.A., Osmushko I.S., Kozlov A.G., Gnedenkov S.V., Mashtalyar D.V.. Hybrid surface layers with antibacterial and anti-inflammatory activity for implants materials // Journal of Magnesium and Alloys . 2025. Т. 13, № 5. С. 2343–2357.
- Ignatieva L.N., Polyantsev M.M., Savchenko N.N., Podgorbunsky A.B., Slobodyuk A.B., Marchenko Yu.V., Mashchenko V.A.. Ionic mobility and conductivity in glasses of the CdNbOF5-BaF2-InF3 system // Journal of . 2025. Т. 668, № n-Crystalline.
-
Sokolov A.A., Zheleznov V.V., Opra D.P.,, Saenko N.S.,, Sarin S.A., Gnedenkov S.V..
MoS2@hard carbon composite anode for sodium-ion batteries
// Химия и химическая технология в XXI веке: материалы XXVI Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых имени выдающихся химиков Л.П. Кулёва и Н.М. Кижнера, посвященной 125-летию со дня рождения профессора Л.П. Кулёва. В 2 томах. Том 2 (г. Томск, 19–23 мая 2025 г.)
. 2025. С. 141–142.
РИНЦ
- Opra D.P., Sinebryukhov S.L., Sokolov A.A., Gerasimenko A.V., Sukhoverkhov S.V., Sidorin A.E., Zavidnaya A.G., Gnedenkov S.V.. Unraveling the electrochemical reaction mechanism of bronze-phase titanium dioxide in sodium-ion batteries // Reactions . 2025. Т. 6, № 4.
-
Грищенко Д.Н., Подгорбунский А.Б., Медков М.А..
Влияние дефицита циркония на состав и свойства силикофосфата циркония и натрия со структурой Na3Zr2Si2РO12
// Журнал неорганической химии
. 2025. Т. 70, № 12. С. 1687–1695.
Перевод: Influence of zirconium deficiency on the composition and properties of zirconium sodium silicophosphate with the Na3Zr2Si2РO12 structure // Russian Journal of I DOI →
- Опра Д.П., Неумоин А.И., Синебрюхов С.Л., Соколов А.А., Устинов А.Ю., Гнеденков С.В.. Гибридный наноматериал на основе Na2Ti3O7 и α-Fe2O3 для отрицательного электрода натрий-ионных аккумуляторов // Электрохимическая энергетика . 2025. Т. 25, № 1. С. 23-32.
- Опра Д.П., Ткаченко И.А., Зиатдинов А.М., Неумоин А.И., Саенко Н.С., Синебрюхов С.Л., Гнеденков С.В.. Магнитные свойства нанокомпозитов на основе нанотрубчатого трититаната натрия // Фундаментальные проблемы современного материаловедения . 2025. Т. 22, № 1. С. 9–20.
-
Попов Д.П., Васильева М.С., Курявый В.Г., Короченцев В.В., Егоркин В.С..
Плазменно-электролитический синтез и характеристика висмутсодержащих оксидных пленок на титане
// Журнал неорганической химии
. 2025. Т. 70, № 3. С. 402–410.
Перевод: Plasma electrolytic synthesis and characterization of bismuth-containing oxide films on titanium // Russian Journal of I DOI →