4.1 Научная проблема, на решение которой направлен проект:
Электрические аккумуляторы являются основой функционирования автономной техники, во многом определяя её характеристики, что обуславливает большой объем исследований, посвященных улучшению энергозапасающих характеристик аккумуляторов. Значимость аккумуляторов во всех сферах человеческой деятельности подтверждается присуждением изобретателям литий-ионных аккумуляторов Нобелевской премией по химии за 2019 год. Развитие энергетически автономной микроэлектроники, сенсоров, биоэлектроники, а также миниатюризация существующих автономных устройств вызвали острую потребность в тонких и гибких источниках тока.
Одним из наиболее перспективных подходов к созданию таких устройств является технология струйной печати. Такая технология позволяет получать как тонкоплёночные, так и трёхмерные аккумуляторы заданной геометрии на различных носителях, с использованием дешевого и доступного оборудования – струйных принтеров. В настоящее время в качестве чернил для печати катодных элементов аккумуляторов рассматриваются в основном дисперсии неорганических активных материалов или их прекурсоров. Однако струйная печать требовательна к стабильности и реологии чернил, и придать дисперсиям неорганических материалов подходящие для печати характеристики достаточно сложно и требует использования стабилизаторов и добавок, модифицирующих реологию дисперсий. Кроме того, неорганические активные материалы требуют использования связующих и проводящих добавок, введение которых при изготовлении электродов струйной печатью затруднительно. Важно подчеркнуть, что указанные добавки, как правило, используются в значительном количестве (до 50%), что значительно снижает удельные характеристики (емкость и мощность) получаемых электродов. При этом использование многокомпонентных смесей всегда требует жесткого контроля однородности и устойчивости дисперсии, что требует использования специальных методов синтеза, измельчения и смешения компонентов, и, в конечном итоге, значительно усложняет и удорожает процесс приготовления чернил и печати электродов.
Настоящий проект направлен на решение описанной выше проблемы струйной печати катодов для аккумуляторов, а именно проблемы использования дисперсий катодных материалов в качестве чернил для струйной печати электродов.
4.2 Научная значимость и актуальность решения обозначенной проблемы:
В качестве решения обозначенной проблемы предлагается использовать для печати катодов комбинации чернил на основе водных растворов полимеров. В качестве таких чернил будут использоваться растворы поликатионных проводящих полимеров (проводящие чернила) в комбинации с растворами полианионных редокс-полимеров (редокс-чернила). При струйной печати катодов будет производиться последовательное нанесение слоя проводящих чернил и редокс-чернил. При этом будет происходить смешение поликатионного проводящего полимера и полианионного редокс-полимера с образованием нерастворимого полиэлектролитного комплекса, что обеспечит однородность активного материала и устойчивость к растворению. При этом проводимость материала будет обеспечиваться содержащимся в нем проводящим полимером, а электрохимическая емкость – редокс-полимером.
Полимерные активные катодные материалы рассматриваются как возможная замена традиционным неорганическим материалам. Разработка полимерных катодных материалов, сочетающих в себе как проводящие полимеры, является актуальным направлением исследований в области разработки новых электродных материалов, что подтверждается растущим объемом публикаций по этой теме. Также актуальным направлением развития микроэлектроники и миниатюрных источников тока является струйная печать с использованием чернил на основе проводящих полимеров.
Предложенное решение имеет как фундаментальную, так и прикладную научную значимость. С фундаментальной точки зрения, большой интерес представляет изучение электрохимических свойств полиэлектролитных комплексов катионных проводящих полимеров с анионными редокс-полимерами, в особенности в сорбированном на бумагу или другие носители виде. С практической точки зрения предложенное решение позволит разработать дешевую технологию печати гибких катодных элементов произвольной геометрии.
4.3 Конкретная задача (задачи) в рамках проблемы, на решение которой направлен проект, ее масштаб и комплексность:
Конкретной задачей настоящего проекта является поиск составов растворных чернил для двухкомпонентной струйной печати, позволяющей формировать электроды на основе полиэлектролитных комплексов катионных проводящих полимеров с анионными редокс-полимерами. Также в круг задач входит поиск
условий для печати и исследование электрохимических свойств полученных электродов.
Задача по поиску составов растворных чернил включает в себя синтез катионных проводящих полимеров и анионных редокс-полимеров, а также приготовление их водных растворов с характеристиками, подходящими для струйной печати. Как было показано ранее, [1] чернила для современных струйных принтеров с подачей по требованию (drop-on-demand, DOD) должны обладать определенными гидродинамическими и реологическими характеристиками, находящимися в достаточно узком диапазоне. Кроме того, смачивание, впитываемость и адгезия чернил индивидуальна для различных подложек и сильно зависит от концентрации растворенного вещества. Поэтому поиск составов чернил, подходящих для печати на каждой конкретной подложке, является важной задачей, решение которой необходимо для успешной реализации проекта.
Вторая задача, взаимосвязанная с первой – поиск оптимальных условий для печати. Набор параметров, которые могут быть оптимизированы при печати на бытовых струйных принтерах стандартными средствами печати, включает в себя размер капли (задается через насыщенность цвета), соотношение расходов чернил (задается RGB-кодировкой в режиме цветной печати), скорость движения каретки (задается через скорость печати), разрешение печати. Важной задачей является поиск оптимальных значений этих параметров, позволяющих наносить проводимый и емкий активный материал.
Для оценки пригодности разработанного метода печати электродов необходимо исследовать их электронную проводимость, изучить электрохимические свойства, определить электрохимическую емкость, стабильность и скорости заряда-разряда в различных электролитах.
Поставленные задачи составляют масштабное и законченное исследование, результатом которого станет новый подход к изготовлению печатных электродов. Масштаб задач полностью соответствует объему гранта и составу научного коллектива. Комплексность поставленных задач определяется широким спектром работ, необходимых для их решения, а именно: синтез проводящих полимеров, приготовление чернил с заданными реологическими и гидродинамическими свойствами, оптимизация условий печати с использованием бытовых струйных принтеров и подбор оптимальных субстратов, исследование электрохимических свойств полученных отпечатков.
4.4 Научная новизна исследований, обоснование достижимости решения поставленной задачи (задач) и возможности получения предполагаемых результатов:
Струйная печать активно используется для создания и коммутации различных электронных устройств и микроэлектронных компонентов. Для этого используются различные чернила на основе дисперсий металлических частиц, углеродных наноматериалов и других неорганических материалов. Также известны примеры использования чернил на основе дисперсий проводящего полимера PEDOT:PSS. Примеров изготовления электронных устройств струйной печатью с использованием гомогенных растворов в качестве чернил известно намного меньше. Это связано в первую очередь с тем, что большинство функциональных материалов, представляющих интерес для печатной электроники, нерастворимы. Известны единичные примеры печати растворами полимеров с последующей их термической кросс-сшивкой.[2] Однако на текущий момент в литературе не представлены примеры двухкомпонентной печати с образованием в итоге полиэлектролитных комплексов, в том числе и с использованием проводящих полимеров. Это обусловлено тем, что подавляющее большинство проводящих полимеров практически нерастворимы как в воде, так и в органических растворителях.
Применение проводящих полимеров, редокс-полимеров, их комбинаций и гибридных полимеров в качестве электродных материалов аккумуляторов и суперконденсаторов широко описано в литературе.[3] В частности, известны примеры интерполимерных электродных материалов, состоящих из анионных редокс-полимеров, выступающих в качестве допантов для проводящих полимеров, что происходит благодаря тому, что последние приобретают положительный заряд при окислении. Однако немногие известные проводящие полимеры, модифицированные катионными группами, не использовались для создания электродных материалов.
Предлагаемый в настоящем проекте подход заключается в том, что активный материал электрода формируется при последовательной печати растворами катионного проводящего полимера и анионного редокс-полимера. При этом будет образовываться полиэлектролитный комплекс этих полимеров. Образование полиэлектролитного комплекса позволит иммобилизовать материал в субстрате, так как полиэлектролитные комплексы в большинстве случаев имеют низкую растворимость, а за счет кулоновского взаимодействия между цепями катионного проводящего полимера и анионного редокс-полимера будет образовываться прочный и однородный материал, в котором редокс-полимер будет обеспечивать емкость активного материала, а
проводящий полимер будет служить проводящей добавкой, обеспечивающей на макромолекулярном уровне транспорт заряда в материале.
Как следует из анализа литературы, идея создания полиэлектролитных комплексов анионных редокс-полимеров с катионными проводящими полимерами является новой. Также новой является идея двухкомпонентной струйной печати растворами проводящих и редокс-активных полиэлектролитов. В совокупности это обеспечивает безусловную новизну предполагаемых исследований.
Достижимость предложенного решения и возможность получения заявленных результатов обеспечивается несколькими факторами:
-Согласно литературным данным, в том числе и опубликованным с участием руководителя настоящего проекта, материалы, представляющие из себя смеси или интерполимерные комплексы проводящих полимеров и редокс-полимеров, успешно используются в качестве катодных материалов для аккумуляторов и суперконденсаторов. Также известны исследования по использованию проводящих полимеров в печатных электродах.
-Методики получения анионных редокс-полимеров и катионных проводящих полимеров описаны в литературе, коллектив проекта также имеет опыт синтеза анионных редокс-полимеров и интерполимерных материалов с проводящими полимерами на их основе (грант РНФ № 20-73-00058).
-Требования к характеристикам чернил для струйной печати хорошо известны и описаны в литературе, известно, что растворы полимеров умеренной концентрации обычно ведут себя как Ньютоновские жидкости и удовлетворяют этим требованиям.
-Использование гомогенных растворов полимеров в качестве чернил позволяет избежать одной из главных проблем изготовления печатной электроники, а именно расслоения и коагуляции чернил, особенно в процессе эжекции. В отличие от дисперсий, растворы полимеров полностью стабильны.
Это дает все основания утверждать, что поставленные в проекте задачи будут успешно решены, а заявленные результаты будут получены. При этом будет разработан новый подход к изготовлению печатных катодов для аккумуляторов на основе полиэлектролитных комплексов проводящих полимеров и редокс-полимеров.
4.5 Современное состояние исследований по данной проблеме, основные направления исследований в мировой науке и научные конкуренты:
Развитие коммерческих технологий струйной печати в конце 20 века привело к тому, что исследователи начали рассматривать её как альтернатива трафаретной печати и литографии для изготовления и коммутации электроники. Первым примером изготовления электрических цепей методом струйной печати можно назвать работу Веста и соавторов,[4] однако развитие этой области началось после того, как была показана возможность струйной печати в высоком разрешении (до 5 мкм).[5] В настоящее время струйная печать используется для создания и коммутации различных электронных устройств и микроэлектронных компонентов, таких как дисплеи,[6] сенсоры,[7] фотовольтаические элементы[8] и аккумуляторы.[9, 10]
Современная струйная печать осуществляется по принципу подачи по требованию (DOD), при которой дозирование осуществляется в управляемом режиме пьезо- или термоголовкой. В настоящее время доминирующей технологией является пьезо-эжекторная технология, и необходимые для её успешной реализации условия хорошо изучены как теоретически, так и экспериментально. Диаметр капли, формируемой головкой, составляет десятки микрометров, а объем находится в пиколитровом диапазоне, что гарантирует высокое разрешение печати, однако накладывает существенные ограничения на природу и характеристики чернил. Сформулированы основные требования к чернилам для DOD печати, а именно динамическая вязкость в диапазоне 1-25 мПа·с и поверхностное натяжение в диапазоне 25-50 мН·м-1.[11] В более общем виде требования могут быть описаны в виде числа Фромма (Z), представляющем себе отношение числа Вебера к квадратному корню числа Рейнольдса. Было показано, что для DOD печати подходят чернила, значение Z для которых находится в диапазоне от 1 до 10.[12] Диаметр сопла эжектора также накладывает ограничения на размер частиц, составляющих дисперсию – желательно, чтобы диаметр частиц лежал в нанометровом диапазоне.
Существуют промышленные струйные принтеры, предназначенные для печати электроники, такие как Microdrop Autodrop или Fujifilm Dimatix. Такие принтеры имеют планарную геометрию рабочего пространства (подобно 3D-принтерам) и высокоэффективные печатающие головки, позволяющие использовать высоковязкие чернила, а также тонко и в широких пределах регулировать параметры печати. Однако стоимость таких принтеров крайне высока, что ограничивает сферу применения технологии. Для печати электроники на гибких субстратах, таких как бумага, ткани или листовые
пластики успешно используются бытовые струйные принтеры.[13, 14] Используемые в них печатные головки позволяют печатать как гомогенными, так и дисперсными чернилами, и обеспечивают достаточное для многих применений разрешение (10-50 мкм).
Для печати могут использоваться как гладкие, так и впитывающие субстраты.[15] Гладкие субстраты, такие как стекло или листовые пластики, используются для нанесения тонких слоев и аддитивного изготовления многослойных конструкций, а также там, где необходимо максимальное разрешение. Впитывающие субстраты, такие как бумага или ткани позволяют наносить слои материалов, толщина которых ограничивается толщиной самого субстрата, и обеспечивают хорошую адгезию и закрепление материала. Однако они обладают эффектом фильтрации, задерживая частицы дисперсных чернил, что приводит к неравномерности нанесения.
Для печати электроники используются чернила различной химической природы. Для формирования электропроводных элементов используются в первую очередь чернила на основе дисперсий наночастиц металлов, таких как серебро или медь.[16] Преимуществом такого подхода является простота процесса, однако конечный результат может быть неудовлетворительным из-за низкой адгезии частиц к большинству субстратов. В качестве альтернативы для получения металлических элементов используются растворные чернила, содержащие прекурсоры металлов (MOD-чернила).[17] При химической, термической или фотохимической постобработке отпечатков прекурсоры разлагаются, что приводит к образованию слоя металла. Электропроводные элементы могут быть напечатаны с использованием чернил на основе углеродных наноматериалов – нанотрубок, графена и т.д.[18]
Известны также примеры использования дисперсий проводящих полимеров, и в первую очередь PEDOT:PSS, в качестве чернил для печати электропроводных элементов фотовольтаических элементов[19] и энергозапасающих устройств.[20] К преимуществам этого материала можно отнести химическую устойчивость, хорошую адгезию и высокую эластичность. Также известны примеры использования и других проводящих полимеров.[21] Для изготовления электродов для аккумуляторов и суперконденсаторов лучше всего подходит печать на впитывающих субстратах. Низкое разрешение такого варианта печати не является проблемой при их изготовлении, тогда как хорошее закрепление и возможность нанесения толстых слоев материала являются серьёзными преимуществами. При этом предпочтительно использование растворных чернил, которые не подвержены фильтрации.
Традиционные катодные материалы для аккумуляторов на основе смешанных оксидов переходных металлов синтезируются при высоких температурах, поэтому не могут быть нанесены из растворных чернил. Альтернативой, позволяющей проводить растворную печать, являются полимерные катодные материалы на основе проводящих и редокс-полимеров.[22] Проводящие полимеры характеризуются высокой электронной проводимостью, стабильностью и быстрой кинетикой редокс-процессов, но при этом имеют низкую емкость, поэтому в чистом виде используются как активные катодные материалы только в суперконденсаторах.[23] Как правило, проводящие полимеры нерастворимы в воде и органических растворителях, однако растворимость можно повысить введением в структуру их мономеров солюбилизирущих фрагментов, таких как катионные группы.[24] Редокс-полимеры, напротив, показывают высокие значения емкости, однако имеют низкую проводимость, поэтому могут быть использованы в качестве активных катодных материалов для аккумуляторов, однако работают либо в тонких пленках, либо в присутствии проводящих добавок.[22]
Логичным следствием из этого является идея комбинировать проводящие и редокс-полимеры в одном материале. Такой подход, разрабатываемый, в том числе, и в нашей научной группе,[25, 26] позволяет существенно повысить проводимость и скорость заряда/разряда материала за счет близкого контакта макромолекул редокс-полимера и проводящего полимера. Однако вхождение редокс-полимера в материал при полимеризации проводящего полимера в данном случае является неконтролируемым процессом и происходит в основном за счет механического включения макромолекул редокс-полимера в массу проводящего полимера. Решением данной проблемы является введение анионных групп в редокс-полимер, что позволяет использовать его в качестве полианионного допанта. При окислительном синтезе, цепи проводящего полимера приобретают положительный заряд, что обуславливает кулоновское взаимодействие между цепями проводящего полимера и анионного редокс-полимера.[27] Однако примеров использования в подобных системах проводящих полимеров с дискретными катионными центрами в литературе не описано.
Водорастворимые анионные редокс-полимеры с различной природой редокс-фрагментов достаточно широко представлены в литературе, в том числе и в качестве материалов для химических источников тока.[27-29] Чаще всего в роли анионной группы выступает сульфонатная группа, которая благодаря высокой кислотности сопряженной кислоты имеет высокую степень диссоциации в водных растворах. Примеров же водорастворимых катионных
проводящих полимеров значительно меньше, и представлены они в основном четвертичными аммониевыми производными политиофена[30] и поли(этилендиокситиофена).[24, 31]
Исходя из анализа литературы, можно сделать вывод, что в настоящее время хорошо изучены возможности изготовления электроники струйной печатью дисперсными чернилами, в том числе и с использованием проводящих полимеров. При этом, печати гомогенными чернилами уделено намного меньше внимания, а печать растворами полимеров встречается лишь в единичных публикациях. Примеров же использования водорастворимых проводящих и редокс-полимеров для печати электронных компонентов или компонентов химических источников тока в литературе не описано. При этом имеются все литературные предпосылки, позволяющие реализовать предложенный в настоящем проекте подход.
Основными научными конкурентами в области струйной печати полимер-содержащими чернилами являются научные группы под руководством Chuan Wang (Университет Сент-Льюиса, Вашингтон, США), Ulrich Shubert (Университет Йены, Германия), Francesco Greco (Технический Университет Граца, Австрия) и Wim Deferme (Университет Хассельта, Бельгия). Также исследования в области струйной печати проводятся в коммерческих организациях, таких как IBM, TCL, Asahi Kagaku и др. Результаты исследований в этой области публикуются в высокорейтинговых научных журналах.
4.6 Предлагаемые методы и подходы, общий план работы на весь срок выполнения проекта и ожидаемые результаты:
Для решения задач настоящего проекта будут проводиться работы по нескольким направлениям:
Синтез исходных полимеров (Рис. 1). По литературным методикам будут синтезированы мономеры для заявленных в проекте полимеров. Набор анионных редокс-полимеров, а именно сульфированный поликатехол SPVQ[27] и сополимер стирол-4-сульфоната с (4-метакрилоилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-N-оксилом) SPTMA[29] будет получен по литературным методикам. Набор катионных проводящих полимеров на основе политиофена (PT-N)[30] и поли(этилендиокситиофена) (PEDOT-N)[24] также будет получен по литературным методикам.
Рис. 1. Структуры полимеров SPVQ, SPTMA, PT-N и PEDOT-N
Строение полученных полимеров будет охарактеризовано спектроскопией
ЯМР (в случае SPTMA – с использованием восстановителя для гашения
радикальных центров), молекулярно-массовые характеристики будут
определены гель-проникающей хроматографией.
Приготовление чернил. С использованием полученных полимеров будут
изготовлены чернила на водной основе. Для каждого полимера будет найдена
концентрация, при которых чернила будут удовлетворять требованиям по
реологии, предъявляемым к чернилам для струйной печати. Будут определены
реологические характеристики чернил: динамическая вязкость,
поверхностное натяжение и плотность. При необходимости будут вводиться
добавки, регулирующие вязкость и поверхностное натяжение (этиленгликоль,
ПЭГ, ПАВы). Также будет определена долговременная стабильность
растворов.
Печать электродов. Струйная печать электродов будет осуществляться на
бытовом цветном струйном принтере Epson L132 с системой непрерывной
подачи чернил. Разрешение данного принтера составляет 5760*1440 dpi, что
примерно соответствует минимальному размеру элемента 5*20 мкм. Сначала
будут проведены тесты по монохромной печати полученными ранее
чернилами на бумаге различной плотности и впитывающей способности,
предназначенных для печати тканях, а также на проводящей углеродной
бумаге. С помощью оптической и электронной микроскопии отпечатков будет
определено максимальное доступное с использованием полученных чернил
разрешение. Будет определен диапазон реологических характеристик чернил,
в которых возможна печать ими.
Далее будет проведено сравнительное исследование подходов к
двухкомпонентной печати для нанесения полиэлектролитных комплексов
проводящий полимер:редокс-полимер. В рамках первого подхода будет
произведен сначала полный цикл печати чернилами, содержащими
проводящий полимер, а потом поверх будет произведена печать чернилами,
содержащими редокс-полимер. Второй подход подразумевает одновременную печать обоими чернилами с использованием двух цветных каналов по RGB схеме. Также будет изучена возможность многослойного нанесения полиэлектролитных комплексов для увеличения загрузки активного материала. Будет изучена возможность удаления высвобождающейся при образовании полиэлектролитного комплекса низкомолекулярной соли путем промывания отпечатков. Также будет изучено влияние пост-обработки отпечатков, такой как сушка или нагревание, на их характеристики.
Характеризация электродов. Будет определена загрузка активного материала на полученных электродах. Электронной микроскопией будет изучена морфология получившегося материала, его закрепление на волокнах субстрата и равномерность их покрытия. Также состав и равномерность материала будет изучен Рамановской микроскопией и/или ИК-спектроскопией. Будет определена стойкость отпечатков к смыванию активного материала, а также к изгибу, путем измерения проводимости образцов до и после воздействия.
Электрохимические характеристики полученных электродов будут исследоваться в литий-ионных («батарейный электролит»), водных протонных и четвертичных аммониевых («суперконденсаторный электролит») электролитах. Будет измерена электронная проводимость электродов как в сухом виде, так и в электролите по бипотенциостатической схеме. Далее будут получены циклические вольтамперограммы (ЦВА) электродов при разных скоростях развертки потенциала. Методом заряд-разрядных кривых (ЗРК) будет определена емкость полученных электродов, скорости заряда-разряда и стабильность при циклировании. При необходимости образцы электродов будут исследованы методом спектроскопии импеданса, что позволит получить информацию о транспорте заряда в материале.
На основании полученных данных будут сделаны выводы о возможностях данного подхода, оптимальных составах чернил, субстратах и ражимах печати, позволяющих обеспечить оптимальное сочетание емкости, проводимости, стабильности и загрузки активного материала. Также будет сделана оценка производительности процесса с использованием бытового принтера.
Общий план работы по годам:
Год 1:
1) Синтез мономеров для полимеров SPVQ, SPTMA, PT-N и PEDOT-N.
2) Синтез и характеризация полимеров SPVQ, SPTMA, PT-N и PEDOT-N.
3) Приготовление чернил на основе полученных полимеров, определение достижимого диапазона их реологических характеристик, подходящего для струйной печати.
4) Однокомпонентная печать полученными чернилами на бумаге, базовая характеризация отпечатков, определение подходящих для печати составов чернил.
5) Подготовка публикации по однокомпонентной печати полученными чернилами.
Год 2:
1) Однокомпонентная печать на различных субстратах (бумага, ткань, углеродная бумага), определение подходящих для печати субстратов.
2) Исследование возможности последовательной одноканальной и одновременной двухканальной печати поводящими и редокс-чернилами для нанесения слоев активного материала.
3) Исследование возможности многослойного нанесения активного материала.
4) Исследование полученных электродов микроскопическими, физико-химическими методами, определение возможности их промывки, их стойкости к смыванию и механическим воздействиям.
5) Электрохимическое исследование полученных электродов в различных электролитах.
6) Определение емкости, скорости заряда-разряда и стабильности полученных электродов.
7) Подготовка публикаций по двухкомпонентной печати электродов.
4.7 Имеющийся у руководителя проекта научный задел по проекту, наличие опыта совместной реализации проектов:
Научным заделом по настоящему проекту являются результаты, полученные ранее членами коллектива при выполнении гранта РНФ 20-73-00058. В рамках этого гранта был получен анионный поликатехол SPVQ и на его основе был синтезирован материал PEDOT:SPVQ, представляющий из себя проводящий полимер PEDOT допированный анионным полимером SPVQ. Были изучены энергозапасающие свойства материала, его емкость составила 49 мАч г-1. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале ACS Applied Energy Materials (IF 6.024) [27]. Работы по дальнейшей оптимизации метода синтеза материала позволили повысить емкость материала до 103 мАч г-1 (материалы направлены в редакцию). Также было показано, что макроскопическая электронная проводимость PEDOT:SPVQ близка к таковой для PEDOT:PSS.
Руководитель проекта является специалистом в области органического и полимерного синтеза, однако имеет опыт электрохимических исследований. Также руководитель проекта имеет опыт работы с аддитивными технологиями (3D печать). Исполнители проекта также имеют опыт органического и
полимерного синтеза (Л.Г. Рубичева) и электрохимии (А.Ю. Кальнин), что подтверждается имеющимися у коллектива публикациями. В частности, с участием членов коллектива были разработаны интерполимерные [25, 27] и редокс-проводящие полимерные [32] катодные материалы, исследованы различные материалы на основе проводящих полимеров для литий-ионных аккумуляторов [33-38] и фотовольтаических устройств [39-41]. Члены коллектива имеют опыт совместной реализации проектов по грантам РНФ (19-19-00175) и РФФИ (20-03-00746).
25. Lukyanov, D.A., et al., Synthesis and electrochemical properties of poly(3,4-dihydroxystyrene) and its composites with conducting polymers. Synthetic Metals, 2019. 256: p. 116151.
27. Lukyanov, D.A., et al., Sulfonated Polycatechol Immobilized in a Conductive Polymer for Enhanced Energy Storage. ACS Applied Energy Materials, 2021. 4(5): p. 5070-5078.
32. Vereshchagin, A.A., et al., The Fast and the Capacious: A [Ni(Salen)]‐TEMPO Redox‐Conducting Polymer for Organic Batteries. Batteries & Supercaps, 2020. 4(2): p. 336-346.
33. Samokhvalova, S.A., et al., New Bis(salicylideneiminate) Nickel(II) Complexes with Carboxyethylene Linker Connecting Imine Groups and Their Electrochemical Polymerization. Russian Journal of General Chemistry, 2019. 89(4): p. 852-855.
34. Beletskii, E., et al., Resistivity-Temperature Behavior of Intrinsically Conducting Bis(3-methoxysalicylideniminato)nickel Polymer. Polymers (Basel), 2020. 12(12).
35. Beletskii, E.V., et al., Nickel Salicylaldoxime-Based Coordination Polymer as a Cathode for Lithium-Ion Batteries. Energies, 2020. 13(10).
36. Apraksin, R.V., et al., Electrochemical synthesis and characterization of poly [Ni(CH3Osalen)] with immobilized poly(styrenesulfonate) anion dopants. Electrochimica Acta, 2021. 368.
37. Beletskii, E.V., et al., Switchable resistance conducting-polymer layer for Li-ion battery overcharge protection. Journal of Power Sources, 2021. 490.
38. Fedorova, A.A., et al., Modeling of the overcharge behavior of lithium-ion battery cells protected by a voltage-switchable resistive polymer layer. Journal of Power Sources, 2021. 510.
40. Konev, A.S., et al., Polymeric Metal Salen-Type Complexes as Catalysts for Photoelectrocatalytic Hydrogen Peroxide Production. ChemElectroChem, 2018. 5(21): p. 3138-3142.