Научный руководитель: доктор технических наук Гришина Елена Павловна
Основные направления научной деятельности:
Изучение влияния аниона на свойства имидазольной ионной жидкости, электропроводность пленочных твердых полимерных электролитов на основе сополимера полиакрилонитрил-со-метилакрилата и электрохимического поведения различных электродных материалов (алюминия, тантала, титана, ниобия).
Методы исследования:
• полярография - количественный анализ растворов электроактивных веществ, изучение кинетики электродных процессов на капающем ртутном электроде (полярограф ПУ 1);
• кондуктометрия - изучение электропроводящих свойств жидко- и твердофазных электролитных систем (мост переменного тока Р 5021);
• хронопотенциометрия, хроноамперометрия, циклическая вольтамперометрия – изучение термодинамики и кинетики электродных процессов (потенциостаты ПИ 50-1);
• электрохимическая импедансная спектроскопия – изучение кинетики электродных процессов (мост переменного тока Р 5021);
• рН- метрия – определение термодинамических характеристик взаимодействия реагентов (рН метры ОР 211/1, рН 150).
• спектрофотометрия - исследование спектральных характеристик растворенных веществ для целей определения термодинамических характеристик взаимодействия реагентов, количественный анализ содержания ионов металлов (спектрофотометр СФ46).
Основные результаты:
1. Методом электрохимической импедансной спектроскопии изучено влияние природы аниона (Cl-, Br-, BF4-, PF6-, [(CF3SO2)2N]-, [CF3SO3]-) солей 1-бутил-3-метилимидазолия (ионных жидкостей) на их коррозионную активность по отношению к алюминию в процессе длительных коррозионных испытаний при комнатной температуре и при периодическом воздействии повышенных температур (85 °С). Установлено, что наиболее коррозионно-активны бромид и тетрафторборат 1-бутил-3-метилимидазолия. Проведено моделирование эквивалентной электрической схемы (ЭЭС) системы Al|Al2O3|ионная жидкость и установлены кинетические закономерности изменения параметров этой схемы, отражающие свойства диэлектрической оксидной пленки на алюминии.
2. Получены твердые полимерные электролиты (ТПЭ) в виде полимерных пленок на основе сополимера полиакрилонитрила-со-метилакрилата, пластификатора и ионной жидкости 1-бутил-3-метилимидазолий трифторметилсульфоната. Изучено влияние состава компонентов на электропроводность ТПЭ. Полученные пленки исследованы методами FT-IR спектроскопии, DSC- и TG- анализа. Установлены взаимодействия, которые протекают между компонентами ТПЭ и влияют на его проводимость. На основании полученных результатов предложена рецептура для получения ТПЭ оригинального композиционного состава с высокой ионной проводимостью ~ 0.3 См×м-1 при 25 °С.
3. С применением различных методов (золь-гель осаждения, электрохимического и термического оксидирования, плазменно-электролитного нагрева) получены тонкопленочные TiO2 – электроды, для которых в одинаковых условиях определены фото э.д.с. (Eph), плотность фототока (jph), а также рассчитаны эффективность преобразования энергии падающего фотона в ток (IPCE) и эффективность накопления энергии (Kelst). Показано, что схемы получения тонких пленок TiO2, включающие термическое воздействие, позволяют получать наибольшие значения IPCE (до 8 %) и Kelst (до 9 %).