Саратовский университет продолжает цикл публикаций #МолодыеУчёныеСГУ. Новыми героями рубрики станут победители студенческой научной конференции 2022 года. Сегодня мы расскажем о студенте 3 курса Института химии Егоре Котлове. Молодой исследователь под руководством доцента А.В. Ушакова и аспиранта К.С. Рыбакова подготовил доклад «Легирование магнием фосфата ванадия-лития». Мы поговорили с Егором о начале его пути в науке, экспериментах и планах на будущее.
7 вопросов Егору Котлову, молодому химику
В лаборатории литий-ионных источников тока Института химии пахнет невидимой магией. Эту атмосферу можно описать разве что химическими формулами и реакциями, происходящими внутри растворов электролитов. На внутренней стороне двери неожиданная деталь — мишень для дартса. «Не опасно играть в лаборатории?» — «Нет, если никто не заходит». Вместо множества колб с разноцветными жидкостями здесь на помощь людям приходят рентгеновский дифрактометр, вакуумный термошкаф и ультразвуковая ванна. Эти и другие богатства лаборатории позволили студенту 3 курса Егору Котлову провести легирование магнием фосфата ванадия-лития — вещества для аккумулятора, без которого вашему телефону не обойтись — для того чтобы улучшить электрохимические свойства полученного электродного материала.
1.
— Как ты пришёл в науку?
— Учиться в школе мне было неинтересно. Я думал: «Сдам в 11-м классе экзамены, а в университете буду заниматься тем, что мне нравится». Я хорошо разбирался в математике и химии и решил поступать сюда — в Институт химии. На 1 курсе я стал ходить в лабораторию. Поначалу было сложно разобраться, потому что у меня было мало практических знаний. Я решил, что начну работать в лаборатории с 3 курса, когда у меня будет достаточная база, которая поможет заниматься наукой. Я хотел заниматься расчётами, а не экспериментами — мне больше нравится считать, чем делать что-то вручную. Поэтому мне советовали выбрать научным руководителем Арсения Владимировича Ушакова, что я и сделал на 3 курсе, и очень этому рад.
2.
— Каковы твои научные интересы?
— Я изучаю литий-ионные аккумуляторы и ищу способы усовершенствования их характеристик. Литий-ионные аккумуляторы сейчас стоят в портативной электронике, например, в телефонах и пауэрбанках. Это эталон аккумуляторов. Хотя литий — дорогой химический элемент, это перспективное направление для исследования. Кроме того, мне нравится заниматься квантово-химическими расчётами и рентгенофазовым анализом.
3.
— Какой последний эксперимент удивил тебя?
— На 1 курсе меня поразил один эксперимент. На занятиях по неорганической химии мы изучали галогены. Мы разбирали кислородсодержащие соединения галогенов, то есть оксиды галогенов, — они очень взрывоопасны. Один из оксидов взорвался, как только его подбросили. Это меня удивило.
У обывателя химия ассоциируется с пробирочными опытами, смешиванием веществ и превращениями. Эксперименты, которые я сам провожу, меня поражают в меньшей степени, потому что красивые опыты демонстрируют в основном в аналитической химии. В области электрохимии таких эффектных опытов нет, ведь это «невидимая» химия. Всё, что может нас удивить, — это неожиданные данные, показанные, например, гальваностатом в сочетании с суховоздушным термостатом.
4.
— Целью вашего исследования было улучшить электрохимические свойства фосфата ванадия-лития для литий-ионных аккумуляторов с помощью частичного замещения ванадия магнием. Однако опытным путём вам удалось заместить некоторое количество лития. Какова была ваша реакция на результат?
— Магний очень похож на литий, поэтому теоретически это было ожидаемо. Практически, чтобы улучшить электрохимические свойства Li3V2(PO4)3, мы хотели заместить ванадий. Все наши расчёты массы добавляемого магния были направлены на замещение ванадия. В дальнейшем мы скорректируем расчёты под литий и будем замещать именно этот элемент для улучшения электрохимических свойств LVP.
5.
— Как знание химии изменило твой взгляд на мир?
— Иногда представляю, из каких молекул состоят те или иные окружающие меня вещества.
6.
— Какая тема в этом учебном году оказала на тебя наибольшее влияние?
— Недавно мы изучали химические источники тока. Видов этих источников очень много. Меня привлекли биохимические системы, вырабатывающие электричество: например, электрический угорь. Мне было бы интересно подробнее изучить органы, которые генерируют электричество, и узнать, как подобные органы работали бы в человеческом теле.
7.
— Какие возможности перед тобой открыла наука?
— Она определила моё будущее. Конечно, в лаборатории я получил знания и открыл новые перспективы развития. У нас есть шанс выступить с нашими разработками и на других научных конференциях. Электрохимия аккумуляторов — это актуальная тема, и я планирую продолжать изучать её и после окончания университета.
Беседовала и фотографировала Полина Громова
