Ученые ЯрГУ продолжают разработку 3D-аккумуляторов нового поколения
Сведения о ходе выполнения прикладных научных исследований в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса на 2014-2020 годы» по соглашению Электронного бюджета 075-15-2019-1697, Внутренний номер соглашения 05.604.21.0230 от 20.11.2019 «Разработка твердотельных тонкопленочных 3D литий-ионных аккумуляторов для микроминиатюрных устройств интегральной электроники, гибкой электроники и микросистемной техники».
В ходе выполнения этапа №2 ПНИ были получены следующие результаты:
Результаты работ Получателя за счет средств гранта:
· Заключительный отчет о ПНИ, содержащий подробное описание всех полученных результатов согласно плану-графику выполнения работ по проекту.
· Макеты тонкопленочных ТТЛИА в планарном исполнении.
· Программа и методика испытаний макетов тонкопленочных ТТЛИА в планарном исполнении.
· Акт и протоколы испытаний макетов тонкопленочных ТТЛИА в планарном исполнении.
· Лабораторный технологический регламент изготовления макетов тонкопленочных ТТЛИА в планарном исполнении.
· Протоколы экспериментальных исследований.
· Протоколы испытания макетов тонкопленочных ТТЛИА в 3D исполнении.
Результаты работ, выполненных за счет средств из внебюджетных источников, в том числе:
Получателя, выполненных за счет собственных средств:
· Разделы заключительного отчета о ПНИ.
· Технологический маршрут формирования высокоаспектной 3D- структуры на поверхности кремния методом плазмохимического травления.
· Программа и методики испытания макетов тонкопленочных ТТЛИА в 3D исполнении.
Индустриального партнера, выполненных за счет собственных средств:
· Разделы заключительного отчета о ПНИ.
· Макеты тонкопленочных ТТЛИА в 3D исполнении.
· Лабораторный технологический регламент изготовления макетов тонкопленочных ТТЛИА в 3D исполнении.
· Проект технического задания на ОТР по созданию промышленной технологии изготовления тонкопленочного интегрального ЛИА.
Описание полученных результатов:
Описание результатов работ Получателя за счет средств гранта:
o Изготовлены макеты тонкопленочного ТТЛИА в планарном исполнении следующих электрохимических систем:
- LixV2O5/LiPON/(Si-O-Al);
- LiFePO4/LiPON/(Si-O-Al);
- Li(1+а)NibMncCoO(2-δ)/LiPON/(Si-O-Al).
o Разработана программа и методика испытаний макетов тонкопленочных ТТЛИА в планарном исполнении.
o Проведены испытания макетов тонкопленочных ТТЛИА в планарном исполнении.
o Разработан лабораторный технологический регламент изготовления макетов тонкопленочных ТТЛИА в планарном исполнении.
o Проведены испытания макетов тонкопленочных ТТЛИА в 3D исполнении.
o Выполнены экспериментальные исследования:
- морфологии и структуры функциональных слоев тонкопленочных ТТЛИА методами электронной сканирующей микроскопии;
- элементного состава функциональных слоев тонкопленочных ТТЛИА методами энергодисперсионного анализа, рамановской спектроскопии и оже-спектроскопии;
- структуры и фазового состава функциональных слоев ТТЛИА методом рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа;
- пористости функциональных слоев тонкопленочных ТТЛИА методом газо-адсорбционной порозиметрии.
Описание результатов работ, выполненных за счет средств из внебюджетных источников, в том числе:
Работ Получателя, выполненных за счет собственных средств:
o Разработана лабораторная технология формирования высокоаспектной 3D- структуры на поверхности кремния методом плазмохимического травления (bosch-процесса).
o Разработана программа и методика испытаний макетов ТТЛИА в 3D исполнении.
o Проведено обобщение полученных результатов ПНИ, оценка эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.
o Проведена технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов ПНИ.
Работ Индустриального партнера, выполненных за счет собственных средств:
o Отработана лабораторная технология нанесения диэлектрического слоя на поверхность 3D-структуры.
o Отработана лабораторная технология нанесения тонкопленочных электродов состава Si-O-Al и LixV2O5 на поверхность 3D структуры с нанесенным на нее диэлектриком.
o Отработана лабораторная технология нанесения твёрдого электролита LiPON на 3D поверхность с нанесенными на нее пленками состава Si-O-Al и LixV2O5.
o Отработана лабораторная технология нанесения тонких пленок состава Si-O-Al и LixV2O5 на 3D поверхность, покрытую пленкой твёрдого электролита LiPON.
o Отработана лабораторная технология нанесения медного токоотвода на 3D поверхность, покрытую тонкими пленками состава: Si-O-Al и LixV2O5.
o Отработана лабораторная технология нанесения диэлектрического слоя на медный токоотвод, нанесенный на 3D поверхность.
o Изготовлены макеты тонкопленочных ТТЛИА в 3D исполнении электрохимической системы LixV2O5/LiPON/ (Si-O-Al).
o Разработан лабораторный технологический регламент изготовления макетов тонкопленочных ТТЛИА в 3D исполнении.
o Разработан проект технического задания на проведение ОТР по созданию промышленной технологии изготовления тонкопленочного интегрального литий-ионного аккумулятора.