supercapacitor

Исследованы электрохимические характеристики нанокомпозиционных материалов на основе технического углерода для двойнослойных суперконденсаторов. Показано, что наиболее высокие значения удельных емкостных характеристик были получены для углеродного материала СП4, обладающего наибольшей удельной поверхностью (полная ёмкость 228 Ф/г, обратимая – 162 Ф/г).

Проведено исследование углеродных материалов, полученных методом пиролиза из разных видов органического сырья растительного происхождения. Методами импедансной спектроскопии, циклической вольтамперометрии и хроноамперометрии исследованы свойства полученных биоуглеродных материалов. На основании результатов электронного парамагнитного резонанса, импедансной спектроскопии и анализа диаграмм Регона делается вывод о наличии в полученном биоуглероде углеродных наноструктур в виде собранных в пучки многостенных нанотрубок.

В работе методом электроспиннинга получены нановолоконные маты полиакрилонитрила (ПАН). Методами элементного анализа и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии изучено влияние температуры карбонизации ПАН на объёмный и поверхностный состав пирополимеров.

Методами вольтамперометрии и импедансометрии выявлен ряд особенностей электрохимического поведения различных высокодисперсных углеродных материалов в электролите на основе ионной жидкости. Проведён сравнительный анализ влияния типа электролита и природы материала на основные электрохимические характеристики углеродных электродов, которые могут использоваться в суперконденсаторах. Показано влияние примесей воды в ионной жидкости, а также влияние кристаллических, структурных и полупроводниковых свойств углеродных материалов на их электрохимическое поведение.

Проведено электрохимическое восстановление плёнок, состоящих из наноразмерного оксида графена (ГО), являющихся рабочими электродами симметричного электрохимического конденсатора. Процесс восстановления проиллюстрирован экспериментальными записями кривых циклической вольт-амперметрии. Показано, что процесс циклического заряда-разряда идентичных плёнок ГО позволяет получить плёнки восстановленного ГО с одинаковыми характеристиками.

Работа посвящена исследованию эфиров фосфорной кислоты в качестве растворителей для электролитов литий-ионных систем и суперконденсаторов (СК). Измерена электропроводность электролитов на основе эфиров фосфорной кислоты, солей лития, традиционно использующихся в технологии литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) и солей, используемых в технологии СК. Проведена оценка термодинамической устойчивости новых электролитов в сравнении с другими растворителями, применяемыми в химических источниках тока.

Методами циклической вольамперометрии, гальваностатических заряд-разрядных кривых и импедансной спектроскопии оценены электрохимические характеристики электродного материала на основе активированного угля марки «NORIT B Test EUR» в 1 М растворе сульфата натрия. Установлено, что данный материал обладает невысоким сопротивлением, а удельная ёмкость электрода составила 45 Ф/г.

Методом циклической вольтамперометрии изучено поведение симметричного суперконденсатора с электродами из активированной углеродной ткани и раствором ионной жидкости (C₈H₁₅N₂PF₆) в фреоне-22 в качестве электролита в диапазоне температур от ?140 до +130°С. Измерения проводились в специальном автоклаве. При температурах выше 90°С суперконденсатор проявляет чисто ёмкостные свойства, а при понижении температуры сильно возрастает влияние сопротивления.

Приводятся результаты исследования электрохимического диспергирования чешуйчатого графита в серной кислоте. Показано, что наибольшая эффективность диспергирования достигается при использовании крупных фракций графита с размером частиц свыше 200 мкм. Установлено образование при анодном окислении графита структур многослойного оксида графена (ОГ) с толщиной 0.1–1.0 мкм и латеральными размерами до 100 мкм. Идентификация графеновых структур проводилась рентгенофазовым анализом и ИК-Фурье спектроскопией.