Кольские учёные ускорили синтез фосфата титана для энергоемких аккумуляторов

Фото: Pablol1987 / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0

Учёные-химики из Кольского научного центра РАН смогли синтезировать фосфат титана из местного сырья, раскрыв новый потенциал материала. Он пригоден в изготовлении энергоёмких аккумуляторов. Их метод в два-три раза более выгоден с точки зрения затрат времени, и экологичен. Доклад об этом издан международным изданием о  материаловедение Journal of Material Science. 

Исследование выполнили специалисты Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья КНЦ РАН, расположенного в городе Апатиты. Группой руководила доктор технических наук Марина Маслова. Ученые озадачились вопросом выработки гибкой технологической системы для расширения линейки химических продуктов. Они синтезировали фосфат титана с заданными свойствами, используя местное сырьё. 

Метод, к которому прибегли апатитчане – быстрый, бюджетный и экологичный. Ученые впервые в истории прибегли к взаимодействию кристаллического титанилсульфата аммония с фосфорной кислотой. «Применение именно этого сырья в качестве источника титана позволило значительно сократить количество стадий синтеза и объем стоков, использовать разбавленную фосфорную кислоту и получить фосфат титана необходимого состава экологически безопасным способом», – уточняют в КНЦ РАН.

Сырье – титанилсульфат аммония широко доступен в Мурманской области. Он производится из титанита, побочного минерала-продукта переработки апатит-нефелиновой руды на обогатительной фабрике в городе Апатиты. 

После термической обработки частично замещенных катионами лития кислых фосфатов титана специалисты КНЦ РАН получили материал, содержащий твердый электролит со структурой типа NASICON.  Он обладает высокой ионной проводимостью. Что пригодится в производстве энергоемких электрохимических систем. Проще говоря – аккумуляторов. 

На русском языке содержание опыта изложено на научно-популярном портале «С точки зрения науки».