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