Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0222U005324, 0121U111831 , Науково-дослідна робота Назва роботи Інженерія середовищ на основі оксидних наноматеріалів для систем накопичення електричної енергії Назва етапу роботи Керівник роботи Шило Артем Володимирович, Кандидат фізико-математичних наук Дата реєстрації 27-12-2022 Організація виконавець Донецький фізико-технічний інститут імені О. О. Галкіна Національної академії наук України Опис етапу Мета роботи – визначення характеристик електрокінетичних процесів, що виникають в нанопорошкових системах на основі діоксиду цирконію під дією електричного поля, встановлення фізико-хімічних умов для накопичення електричної енергії в структурах на основі наноструктурованого діоксиду цирконію. Об’єкти дослідження – оксидні нанопорошки складу ZrO2+3%Y2O3. Методи дослідження –спектроскопія електрохімічного імпедансу; аналіз розподілу часів релаксації; методика ядерного магнітного резонансу 1Н (ЯМР); термогравіметричний аналіз; вольт-амперометрія. Результати дослідження – методом ЯМР встановлено наявність трьох релаксаційних процесів в системі частинка–адсорбований шар води, що вказує на різну рухливість молекул води в адсорбованому шарі і відповідає його компонентам – шару Штерна, дифузному шару та шару вільної води. Збільшення ступеня гідратації нанопорошку до максимального призводить до заповнення адсорбованого шару на наночастинках, що веде до зростання електричної ємності для шару Штерна в 13, шару вільної води в 15 разів. Виявлено, що нанопорошки ZrO2–3%Y2O3 здатні накопичувати електричний заряд при прикладанні постійного електричного поля. Ефект залежить від характеристик порошку і від вологості навколишнього середовища. Максимальний рівень залишкової напруги спостерігався для порошку з температурою відпалу 400°С і склав 1,72В. Встановлено, що зростання ємності та діелектричної проникності зразків пов’язано з еволюцію та геометрію шарів води на поверхні наночастинок та ефектом Максвелла–Вагнера. Внесок цього типу поляризації в загальну поляризацію гетерогенної системи зростає при збільшенні електричної контрастності її компонентів, яка визначається кількістю та типом активних центрів, кількістю шарів води на поверхні наночастинок. Визначено основні характеристики електрокінетичних процесів, що виникають в гідратованих нанопорошках діоксиду цирконію під дією електричного поля, встановлено фізико-хімічні умови для накопичення електричної енергії в таких системах. Опис продукції Автори роботи Креденцер Сергій Вікторович Додано в НРАТ 2022-12-27 Закрити