Важнейшие результаты 2021 г.

Создание анода литий-ионного аккумулятора на основе нанопористого германия, сформированного имплантацией ионами серебра

Авторы: Т.П. Гаврилова, С.М. Хантимеров, Я.В. Фаттахов, В.И. Нуждин, В.Ф. Валеев, Д.А. Коновалов, А.Л. Степанов. (КФТИ ФИЦ КазНЦ РАН)

Впервые методом низкоэнергетической высокодозовой имплантации ионами серебра подложки монокристаллического германия с последующим отжигом импульсами некогерентного света сформированы губчатые слои нанопористого германия, состоящие из переплетающихся нанонитей. Полученные нанопористые слои, используемые в качестве анода литий-ионной аккумулятора, в процессе его многократной зарядки/разрядки ионами лития в электролите демонстрируют высокую кулоновскую эффективность (>97%) после первого цикла и сохранение 79.5% своей емкости после 1000 циклов. Электрохимические исследования показывают сохранение длительной работоспособности созданного электрода без его механических разрушений.

2021-1.jpg
Рис. Изображение поверхности нанопористого германия, полученное  на сканирующем электронном микроскопе, и гистограмма  распределения диаметров нанонитей по размерам. 

Публикации:

  1. A.L. Stepanov, B.F. Farrakhov, Ya.V. Fattakhov, A.M. Rogov, D.A. Konovalov, V.I. Nuzhdin, V.F. Valeev, Incoherent-light pulse annealing of nanoporous germanium layers formed by ion implantation, Vacuum 186 (2021) 110060
  2. A.L. Stepanov, S.M. Khantimerov, V.I. Nuzhdin, V.F. Valeev, A.M. Rogov, Formation of nanoporous Ge layers by ion implantation at different temperatures of c-Ge substrate, Vacuum 194 (2021) 110552
  3. T.P. Gavrilova, S.M. Khantimerov, V.I. Nuzhdin, V.F. Valeev, A.M. Rogov, A.L. Stepanov, Formation of nanoporous germanium layers with various morphology by ion implantation for anodes of lithium-ion batteries, Proceedings of the 14th International Conference “Interaction of radiation with solids”, Minsk, Belarus, Sept. 21-24 2021, P. 424-428.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ (проект № 19-79-10216)

Направление ПФНИ: 1.3.2.5 Физика нано- и гетероструктур, мезоскопика.


Возврат к списку