Локализованное электрохимическое осаждение 3D-микроструктур как новый подход к формированию электродов миниатюрных суперконденсаторов

Название НИОКТР	Локализованное электрохимическое осаждение 3D-микроструктур как новый подход к формированию электродов миниатюрных суперконденсаторов
Аннотация	Предлагаемый проект направлен на решение актуальной проблемы современного материаловедения – разработку нового подхода к направленному синтезу электродных наноструктур при комбинации локализованного электрохимического осаждения и гидротермального метода, что позволит открыть новый путь к автоматизированному изготовлению миниатюрных суперконденсаторов, способствуя решению социально-экономических задач по созданию эффективных и экологичных систем хранения электроэнергии, в том числе портативных. Так, с целью контролируемого развития поверхности токопроводящих подложек будут разработаны методики локализованного электрохимического осаждения металлических микроструктур (Cu, Ni, Sn, Ni-Co) в виде сплошных тонких плёнок заданной геометрии, упорядоченных тонкоплёночных микроструктур и упорядоченных массивов из трёхмерных структур на поверхности подложек различной природы. Кроме того, будет изучен процесс окисления сформированных металлических микроструктур с образованием соответствующих оксидных электродных материалов (CuO, NiO, SnO2 и NiCo2O4). Впервые будет проведена оценка возможности применения упорядоченных тонкоплёночных оксидных микроструктур состава CuO, NiO, SnO2 и NiCo2O4, полученных методом локализованного электрохимического осаждения, в качестве планарной затравки для селективного выращивания в гидротермальных условиях на их поверхности дополнительного слоя того же состава, а в случае упорядоченных массивов из трёхмерных оксидных микроструктур – в качестве объёмной затравки. В результате на поверхности подложек различной природы будут сформированы двухслойные плёнки CuO/CuO, NiO/NiO, SnO2/SnO2 и NiCo2O4/NiCo2O4, где нижний слой будет получен методом локализованного электрохимического осаждения, а верхний – выращен в гидротермальных условиях. Таким образом, будет изучен процесс направленного выращивания анизотропных и иерархически организованных полупроводниковых структур требуемого состава в заданной области используемой подложки. При комбинации метода локализованного электрохимического осаждения и гидротермального синтеза также будут сформированы гетероструктуры двух типов. В первом случае на поверхности упорядоченного массива из трёхмерных микроструктур состава CuO, NiO и NiCo2O4 (полупроводники p-типа) в гидротермальных условиях будет сформирован дополнительный слой SnO2 (полупроводник n-типа) с образованием гетероструктур состава CuO/SnO2, NiO/SnO2 и NiCo2O4/SnO2. Во втором случае, напротив, первый слой представляет собой упорядоченный массив из трёхмерных микроструктур диоксида олова, полученный с помощью локализованного электрохимического осаждения, а в качестве второго слоя выступают иерархически организованные структуры CuO, NiO и NiCo2O4, сформированные гидротермальным методом. Таким образом, будут получены гетероструктуры состава SnO2/CuO, SnO2/NiO и SnO2/NiCo2O4.
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	0
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	21000.0
Дата начала	2025-05-29
Дата окончания	2027-12-31
Номер контракта	25-13-00348
Дата контракта	2025-05-29
Количество отчетов	3
УДК	546
Количество просмотров	3
Руководитель работы	Симоненко Николай Петрович
Руководитель организации	Иванов Владимир Константинович
Исполнитель	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ И НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ИМ. Н.С. КУРНАКОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	Отсутствует
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2025-12-01 14:42:58 UTC, 2025-12-01 14:42:58 UTC
ОКПД	Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области химических наук
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	направленный синтез; гидротермальный синтез; аддитивное производство; локализованное электрохимическое осаждение; электрохимическая 3D-печать; микроструктуры, электрод; микро-суперконденсатор
Соисполнители	—
Типы НИОКТР	Фундаментальное исследование
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	31.17.15 - Неорганическая химия
OECD	—
OESR	Неорганическая и ядерная химия
Приоритеты научно-технического развития	а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
Регистрационные номера	—