Основное научное направление кафедры физической химии – это разработка новых электродных материалов и электролитных систем для современных химических источников тока, исследование их физико-химических свойств и закономерностей электрохимических процессов.
Спектр электрохимических систем, над разработкой и совершенствованием которых работает коллектив кафедры, достаточно широк. В этот перечень входят традиционные системы (никель-кадмиевая, свинцово-кислотная), новые электрохимические системы (литиевая, металлогидридная, литий-ионная) и развиваемые системы будущего (водородно-боргидридная и биотопливные элементы).
Общим является то, что источники тока на основе этих электрохимических систем либо производятся предприятиями Российской Федерации, либо предполагаются к производству.
В течение нескольких десятилетий кафедра активно сотрудничает с предприятиями и учреждениями аккумуляторной промышленности. Среди постоянных партнеров кафедры являются следующие организации, по заданиям которых, как правило, и проводятся прикладные исследования: ОАО «НИИСТА» (г. Подольск), ЗАО «Электротяга» (г. С-Петербург), ОАО «Электроисточник» (г. Саратов), ОАО «Завод АИТ» (г. Саратов), ОАО «Литий-Элемент» (г. Саратов), ЗАО «НИИХИТ-2» (г. Саратов), ЗАО «Опытный завод НИИХИТ» (г. Саратов).
Для координации исследовательской деятельности и оперативного внедрения полученных результатов создан Межотраслевой учебно-научно-инновационного центр «Электрохимическая энергетика» (руководитель д.х.н., профессор Казаринов И. А.).
На базе кафедры физической химии с 2001 года издается международный научно-технический журнал «Электрохимическая энергетика», который с 2006 года включен в перечень журналов ВАК, в которых рекомендуется публикация материалов докторских и кандидатских диссертаций (главный редактор д.х.н., профессор Казаринов И. А., ответственный секретарь к.х.н., доцент Бурашникова М. М., заведующая редакцией к.х.н. Кадникова Н. В.).
В последние годы на кафедре активно ведутся исследования по созданию эффективных сорбентов на базе природных материалов для очистки водных объектов различного происхождения и назначения.
Бюджетное финансирование проводимых исследований по следующим программам:
– Госзадание (базовая часть) «Методология создания и анализ новых практически ценных многокомпонентных систем и материалов» (регистрационный номер №2014/203);
– Госзадание (проектная часть) «Создание химических веществ и материалов с сенсорными, каталитическими, экстракционными и энергогенерирующими свойствами» (государственное задание № 4.1212.2014/K, номер государственной регистрации НИР 114071170063).
Основные научные направления, имеющие существенное значение для развития соответствующей отрасли науки и технологии, разработкой которых в настоящее время занимается коллектив кафедры:
1. Разработка и исследование новых электродно-электролитных пар для литиевых интеркаляционных электрохимических систем (научн. руководитель к.х.н. доцент Иванищев А. В.).
2. Модифицированные стекломатричные сепарационные материалы для герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторов (научн. руководитель к.х.н., доц. Бурашникова М. М.)
3. Разработка комплексных гранулированных наноструктурированных сорбентов на основе природного бентонита, исследование их физико-химических, сорбционных и ионообменных свойств (научн. руководитель д.х.н., профессор Казаринов И. А.)
4. Разработка научных основ технологии коррозионной защиты низкоуглеродистой стали в фосфорнокислых средах (научн. руководители д.х.н., профессор Казаринов И. А., к.х.н., с.н.с. Трепак Н. М.)
5. Конверсия органических отходов в электрическую энергию и химические вещества с помощью микробных электрохимических технологий (научный руководитель д.х.н., профессор Казаринов И. А.)
Грантовая поддержка исследований:
1. Грант РНФ №15-13-10006 «Фундаментальные аспекты создания электродов литий-ионного аккумулятора на основе литиевых интеркалятов и сплавов с высокими показателями удельной мощности и энергоемкости» (руководитель — к.х.н., доцент Иванищев А. В.).
2. Грант РФФИ №14-29-04005, офи_м «Приложение принципов структурной и морфологической организации к разработке интеркалируемых литием композитных электродных материалов для литий-ионных аккумуляторов повышенной мощности» (руководитель — к.х.н., доцент Иванищев А. В.).
3. Грант РФФИ №16-03-00023 «Взаимосвязь структурных и электрохимических свойств комплексных сульфатов и фторсульфатов лития и переходных металлов как перспективных материалов катода литий-ионного аккумулятора» (руководитель — к.х.н., доцент Иванищев А. В.).
4. Грант РФФИ №16-03-00023, мол_а «Разработка послойно комбинированных интеркалируемых литием структур на основе соединений Mn+1AXn (тройных карбидов и нитридов (X) переходного металла (M) и элемента главной подгруппы III-V групп (A)) и комплексных оксидов, фосфатов и силикатов лития и переходных металлов как перспективных материалов катода литий-ионного аккумулятора» (руководитель — к.х.н. Иванищева И. А.).
5. Грант РФФИ №16-33-00591, мол_а «Разработка электродных материалов на основе ванадатов с общей формулой LiMVO4 (M = Co, Cu, Fe, Mn, Ni) для литий-ионного аккумулятора» (руководитель — ассистент Ушаков А. В.).
6. Стипендия Президента РФ молодым ученым и аспирантам, осуществляющим перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики (СП-2505.2016.1, ассистент Ушаков А. В., тема: "Разработка и характеризация электродных материалов на основе фосфатов, титанатов, силикатов и ванадатов лития и переходных металлов и создание литий-аккумулирующих систем на их основе," — приоритетное направление — энергетика).
7. Грант Фонда содействия инновациям на проведение НИОКР (СТАРТ-2) по теме «Разработка технологической схемы получения комплексных гранулированных наноструктурированных сорбентов различного назначения на основе природного бентонита» (госконтракт № 544ГС2/21597) (руководитель – д.х.н., профессор Казаринов И. А.).
