Міжвідомче відділення електрохімічної енергетики

НАУКОВІ НАПРЯМКИ РОБОТИ МІЖВІДОМЧОГО ВІДДІЛЕННЯ ЕЛЕКТРОХІМІЧНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ НАН УКРАЇНИ

Наукові дослідження відділення спрямовано на вирішення наступних науково-технічних проблем та завдань, які відносяться до пріоритетних наукових напрямів Відділення хімії НАН України:• Розробка наукових основ одержання нових іонопровідних електродних і теплоакумулюючих матеріалів. • Фізико-хімічні та електрохімічні дослідження багатокомпонентних систем (розчини, розплави, склоутворюючі системи) перетворення енергії.• дослідження фізико-хімічних і електрохімічних властивостей сольватних, сіль-сольватних та олігомерних систем;• Створення нових високоефективних електролітних систем.• Розробка нових електролітів та активних матеріалів для сучасних хімічних джерел струму.• Синтез та вивчення фізико-хімічних і енергетичних властивостей енергоперетворюючих матеріалів та систем під дією градієнта теплового, електричного і магнітного полів.• Створення нових електрохімічних, термоелектричних, теплових енергоперетворювачів та накопичувачів енергії.Дослідження, що проводяться у міжвідомчому відділенні електрохімічної енергетики НАН України вирішують найважливіші фундаментальні проблеми хімії та розвитку хімічних технологій в розділі “Енергетика та енергоефективність” та здійснюють цільові прикладні дослідження щодо отримання нових матеріалів, їх з’єднання і оброблення згідно з завданням розділу “Нові речовини і матеріали”.

ІСТОРІЯ ВІДДІЛЕННЯ

Міжвідомче відділення електрохімічної енергетики НАН України бере свій початок з 1993 року, коли Постановою Президії АН України від 22.12.1993 р. № 365 було виділене в окремий підрозділ Інституту загальної та неорганічної хімії ім. В.І.Вернадського АН України як Відділення електрохімічної енергетики, яке очолив член-кореспондент НАН України, доктор хімічних наук, професор Присяжний Віталій Дем’янович, обіймаючи також посаду заступника директора Інституту. Здобутками відділу, зокрема, були джерела струму для посадочного апарата космічної станції «Венера-7» і Кольської надглибокої свердловини, а також технологія та повний технологічний супровід виробництва перших у СРСР малогабаритних літієвих джерел струму на заводі «Генератор» у м. Києві.У 1996 році, за участі Міністерства оборони та Мінпромполітики України, спільним наказом від 19.06.1996 р. № 108/384/384 цей підрозділ перетворено на окрему установу - Міжвідомче відділення електрохімічної енергетики (МВЕЕ) НАН України, якою до кінця свого життя (23 квітня 2013 року) керував В.Д.Присяжний. МВЕЕ є співзасновником Асоціації виробників хімічних джерел струму "ХДС України"; брало участь у розробленні Закону України "Про хімічні джерела струму" та Загальнодержавної програми розвитку хімічних джерел струму. З 2013 по 2023 рік Міжвідомче відділення електрохімічної енергетики НАН України очолював доктор хімічних наук, старший науковий співробітник Кириллов Святослав Олександрович - відомий фахівець з фізико-хімічних та електрохімічних досліджень багатокомпонентних систем (розчини, розплави, склоутворюючі системи) перетворення енергії.

РЕАЛІЗОВАНІ ПРОЕКТИ МВЕЕ

1992-1994 Новые электрохимические аккумуляторы (альтернативные и возобновляемые источники энергии, электромобиль) с легкими активными анодами № Держреєстрації 0193U014841. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.1993-1995 Новые электрохимические системы для легких аккумуляторов на основе сольватно-солевых расплавов № Держреєстрації 0193U023501. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.1994 Держ. контракт з Національною космічною агенцією “Мікро-КА” № 7-6/94. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.1994 Суперіонні композитні матеріали на основі розплавлених, аморфних і полікристалічних систем. Наук.-техн. програма ДКНТП. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.1994 Терморушійна сила на границі розподілу фаз метал – електроліт. Проект ДФФД. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.1994-1995 Дослідження напрямків підвищення ефективності перезаряджуваних джерел струму для електронних систем на замовлення МО України. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.1994- 1995 Фізико-хімічні властивості переохолоджених розплавів і скла систем сіль – лінійний і циклічний поліефір (Нові електрохімічні системи для легких акумуляторів) № Держреєстрації 0194U017952. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.1995 Розроблено документацію щодо дослідження реакцій інтеркаляції іонів натрію в TiS2 в електролітах з частково сольватованими іонами – системою, що є перспективною для створення акумуляторів з легкими анодами на замовлення МО України. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.1995 Активація електролітних систем у високовольтних імпульсних полях. Проект ДФФД. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.1995-1996 Розробка електрохімічних технологій та пристроїв для одержання та акумулювання електричної енергії № Держреєстрації 0193U030629. Створено документацію, макети нових акумуляторів. Розроблено конструкцію та виготовлено макет іоністора з внутрішнім опором 0,015 Ом та ємністю 500 Ф. Розроблено конструкцію елемента батареї на базі Li4Sn/електроліт/TiS2. Дано опис одиничного модуля та його технічні характеристики. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д. 1996. Нетрадиційний метод синтезу діоксиду марганцю та його сполук з літієм. Проект ДФФД. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д. 1996-1998 Аморфні електроліти на основі солей з багатоатомним аніоном і олігомерів поліетиленгліколю. № Держреєстрації 0196U020011. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.1997 Реакції обміну в розплавах комплексних сполук сіль лужного металу – краун-ефір. Проект ДФФД. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.1997 Дослідження електрохімічних процесів у трьохфазних системах метал – плівка сполук низької валентності – розплавлений електроліт. Проект ДФФД. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.1997-1998 Фізичні основи лазерохімічної технології одержання ізотопночистих препаратів медичного призначення. Проект ДФФД. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.1998-1999 Розробка літієвих джерел струму з підвищеними експлуатаційними характеристиками. № Держреєстрації 0199U004448. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.1997-2000 Керування гетерогенно-каталітичними реакціями електрохімічною поляризацією міжфазної межі. № Держреєстрації 0199U004449. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.1999-2001. Синтез, властивості кристалосольватів солей лужних металів та фізико-хімічна характеристика їх бінарних систем. № Держреєстрації 0199U003924. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2000-2001. Розроблення методик визначення кількісного вмісту свинцю відходів електрохімічних виробництв в об’єктах навколишнього середовища. № Держреєстрації 0100U004610. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2000-2001 Синтез, властивості нових суперіонних систем. № Держреєстрації 0100U006174. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2000-2001 Суперконденсатори та літієві акумулятори на основі олігомерів поліетиленоксиду та фторсульфонату літію (електролітні системи) і вуглецевих сорбентів (електродні матеріали). № Держреєстрації 0101U003509. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2001-2006 Синтез фторсульфонатів металів, будова, фізико-хімічні властивості розплавів їх багатокомпонентних та сольватних систем. № Держреєстрації 0104U009777. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2001-2006 Системи зі змішаною іонно-електронною провідністю. № Держреєстрації 0104U009776. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2002-2003 Фізико-хімічна характеристика фторсульфонатів лужних металів та їх бінарних і сіль-сольватних систем. № Держреєстрації 0102U000712. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2002-2003 Розробка способу одержання електро-активного матеріалу на основі MnO2 для літієвих хімічних джерел струму. № Держреєстрації 0102U000714. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2002-2004 Фізико-хімічна характеристика сіль- сольватних систем сіль лужного ме-талу – апротонний розчинник з високим вмістом сольового компоненту. № Держреєстрації 0102U000711. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2002-2006 Нові електроліти на основі фторсульфонатів металів. № Держреєстрації 0102U000713. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2004-2005 Розробка методів одержання катодних матеріалів на основі оксидів марганцю, заліза, нікелю і хрому для літій-іонних акумуляторів (ЛІА). № Держреєстрації 0104U008312. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2005-2007 Фізико-хімічна характеристика трьохкомпонентних систем сіль лужного металу – апротонний розчинник в розплавленому, переохолодженому і склоподібному станах. № Держреєстрації 0106U000638. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2006-2007 Фізико-хімічна і електрохімічна характеристики моносольватів сіль літію – диметилсульфон в апротонних електролітах. № Держреєстрації 0106U006283. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2006-2010 Синтез та дослідження наноструктурних матеріалів та нанотрубок як ефективних матеріалів для сорбції та десорбції водню. № Держреєстрації 0107U000549. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2007-2011 Стратегія створення електродних матеріалів для літієвих ХДС на основі нанотехнологій. № Держреєстрації 0107U002031. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2008-2009 Фізико-хімічні властивості та будова новітніх електролітних матеріалів для літій-іонних акумуляторів нового покоління.№ Держреєстрації 0108U002458. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2008-2010 Електрохімічна характеристика сіль-сольватних систем як електролітів літієвих ХДС. № Держреєстрації 0108U000093. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2008-2010 Катодні матеріали на основі літійованих фосфатів перехідних металів для літієвих ХДС № Держреєстрації 0108U000092. Керівник – член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д.2011-2013 Фізико-хімічні властивості розплавів бінарних систем моно- і дисольватів сіль літію – апротонний диполярний розчинник. № Держреєстрації 0111U002182. Керівники: член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д., д.х.н. Кириллов С.О.2011-2013 Нанорозмірні надстехіометричні літійовані сполуки полівалентних металів як анодні матеріали для літій-іонних акумуляторів. № Держреєстрації 0111U002183. Керівники: член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д., д.х.н. Кириллов С.О.2012-2016 Стратегія створення градієнтних електродних наноматеріалів на основі літійованих оксидів перехідних металів для літій-іонних акумуляторів нового покоління. № Держреєстрації 0112U002542. Керівники: член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д., д.х.н. Кириллов С.О.2012-2013 Мікрохвильовий метод синтезу електродних та електролітних компо-нентів для літієвих та літій-іонних джерел струму і суперконденсаторів. № Держреєстрації 0112U002940. Керівники: член-кореспондент НАН України Присяжний В.Д., д.х.н. Кириллов С.О.2014-2016 Фізико-хімічні та електрохімічні властивості електролітів літієвих та літій-іонних джерел струму, які містять сольвати солей літію та апротонні диполярні розчинники № Держреєстрації 0114U006099. Керівник – д.х.н. Кириллов С.О.2014-2016 Концепція прогнозування оптимального складу електролітних систем на основі сіль-сольватів та іонних рідин для літій-іонних акумуляторів нового покоління. № Держреєстрації 0114U006100. Керівник – д.х.н. Кириллов С.О.2014-2016 Створення електродних матеріалів регульованої дисперсності для літій-іонних джерел струму нового покоління за допомогою мікрохвильового синтезу. № Держреєстрації 0114U006101. Керівник – д.х.н. Кириллов С.О.2017-2019 Фізико-хімічні засади створення ефективних електролітів та електродних матеріалів для натрій-іонних джерел струму. № Держреєстрації 0117U000857. Керівник – д.х.н. Кириллов С.О.2017-2019 Розроблення методу прискореного тестування стану джерел струму протягом їх експлуатації. № Держреєстрації 0117U000856. Керівники: д.х.н. Кириллов С.О., д.х.н. Першина К.Д.2017-2021Стратегія створення нових теплоенергоперетворюючих систем на основі заліза і його сполук, сірки та кисню. № Держреєстрації 0117U000858. Керівник – д.х.н. Першина К.Д.2017-2018 Анодні матеріали на основі літійованого оксиду титану для джерел струму надвисокої потужності. № Держреєстрації 0117U004653. Керівник – д.х.н. Кириллов С.О.2019-2021 Синтез електродних матеріалів сферичної морфології для джерел струму надвисокої потужності шляхом гідролізу комплексних сполук. № Держреєстрації 0119U000653. Керівник – д.х.н. Кириллов С.О.2020-2022 Фізико-хімічні засади обмінних реакцій у літій- та натрій-іонних джерелах струму. № Держреєстрації 0117U000857. Керівник – д.х.н. Кириллов С.О.2020-2022Стратегія підбору оптимального розчинника для створення високоенергоємних джерел струму на основі електрохімічних систем лужний метал – сірка. № Держреєстрації 0117U000856. Керівник – д.х.н. Кириллов С.О.

ПРОЕКТИ, ЯКІ ВІДДІЛ ВИКОНУЄ НА ТЕПЕРІШНІЙ ЧАС

2022-2026 Стратегія створення електродних матеріалів для літій- та натрій-іонних джерел струму з використанням розтоплених флюсових композицій. № Держреєстрації 0122U200365. Керівники: д.х.н. Кириллов С.О., д.х.н. Першина К.Д.2023-2025 Фізико-хімія та електрохімія електродних матеріалів літієвих акумуляторів в електролітах на основі водних розчинів солей. № Держреєстрації 0123U101088. Керівники: д.х.н. Кириллов С.О., к.т.н. Глоба Н.І.2023-2025 Розроблення методу відновлення активних матеріалів після деградації літій-іонних акумуляторів. № Держреєстрації 0123U101087. Керівник – к.х.н. Потапенко О.В.

НАЙБІЛЬШ ЗНАЧИМІ ТА ЦИТОВАНІ СТАТТІ

Kirillov, S. A. (1999). Time-correlation functions from band-shape fits without Fourier transform. Chemical physics letters, 303(1-2), 37-42.Kirillov, S. A. (1998). Interactions and picosecond dynamics in molten salts: a rewiew with comparison to molecular liquids. Journal of molecular liquids, 76(1-2), 35-95.Kirillov, S. A. (2009). Surface area and pore volume of a system of particles as a function of their size and packing. Microporous and mesoporous materials, 122(1-3), 234-239.Tretyakov, D. O., Prisiazhnyi, V. D., Gafurov, M. M., Rabadanov, K. S., & Kirillov, S. A. (2010). Formation of contact ion pairs and solvation of Li+ ion in sulfones: Phase diagrams, conductivity, Raman spectra, and dynamics. Journal of Chemical & Engineering Data, 55(5), 1958-1964.Andriiko, A. A., Globa, N. I., Zul'figarov, A. O., Prisiazhnyi, V. D., Sementsov, J. I., & Potaskalov, V. A. (2013). Discharge-ionization of hydrogen on modified carbon nanotube electrodes. International journal of hydrogen energy, 38(14), 5983-5988.Pershina, E. D., Kokhanenko, V. V., Maslyuk, L. N., & Kazdobin, K. A. (2011). Conductivity of aqueous suspensions of alumosilicates. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 47, 441-445.Potapenko, A. V., & Kirillov, S. A. (2014). Lithium manganese spinel materials for high-rate electrochemical applications. Journal of Energy Chemistry, 23(5), 543-558.Potapenko, A. V., & Kirillov, S. A. (2017). Enhancing high-rate electrochemical properties of LiMn2O4 in a LiMn2O4/LiNi0. 5Mn1. 5O4 core/shell composite. Electrochimica Acta, 258, 9-16.Riabokin, O. L., Boichuk, A. V., & Pershina, K. D. (2018). Control of the State of Primary Alkaline Zn–MnO 2 Cells Using the Electrochemical Impedance Spectroscopy Method. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 54, 614-622.Diamant, V. A., Malovanyy, S. M., Pershina, K. D., & Kazdobin, K. A. (2019). Electrochemical properties of Sodium bis [salicylato (2-)]-borate-γ-butyrolactone Electrolytes in Sodium Battery. Materials Today: Proceedings, 6, 86-94.