Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0210U003562, 0107U001381 , Науково-дослідна робота Назва роботи Наноматеріали в новітніх пристроях генерування і накопичення електричної енергії Назва етапу роботи Керівник роботи Остафійчук Богдан Костянтинович, Дата реєстрації 10-02-2010 Організація виконавець Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника Опис етапу Метою проекту є розробка та оптимізація технології отримання нанодисперсних і нанокомпозитних оксидів металів, їх модифікація шляхом допування, термічної і лазерної обробки та використання отриманих модифікатів в якості матеріалів-"господарів" у інтеркаляційних нанотехнологіях; дослідження фізико-хімічних властивостей отриманих інтеркалатів; на основі проведених досліджень - формування принципів створення джерел і накопичувачів електричної енергії нового покоління. Показано, що діоксид титану, який одержаний з тетрахлориду титану шляхом часткового кислого гідролізу за допомогою соляної кислоти, інтеркалюється іонами літію до досить високих значень "гостьового" навантаження (х = 5,5-7,5), що обумовлює високу питому ємність досліджуваної електрохімічної системи ( 2600 мА·год/г ). Встановлено, що високе значення х при інтеркаляції Li+ в ТіО2 забезпечується тим, що він представляє собою рентгеноаморфну композицію з структурними мотивами анатазу. На базі отриманого і модифікованого нанодисперсного TiO2 шляхом інтеркаляційних технологій створені лабораторні зразки гальванічних елементів з питомою потужністю 1,224 · 10Е7 А · с/кг і питомою енергією 3,06 · 10Е7 Вт · с/кг. Найбільшу ємність під час електрохімічної інтеркаляції атомів літію в матеріал-"господар" демонструє рентгеноаморфний Н-титанат, що має шарувату будову. Зазначений Н-титанат є перспективним для використання в якості катодного матеріалу літієвих гальванічних джерел струму. Встановлені технологічні умови і режими термічної обробки рослинної сировини, при яких отримується пористий вуглецевий матеріал (ПВМ), придатний для формування конденсаторних систем, що працюють за принципом заряду/розряду ПЕШ, полягають у тому, що карбонізація сировини і активація ПВМ відбувається при температурах 1100-1150 К і тиску 0,6-0,8 МПа з використанням водяної пари і зв'язаної води як пороутворювача. На основі аналізу діаграм Найквіста запропоновані механізми проходження електрохімічних процесів в конденсаторних системах на основі лазерно опроміненого ПВМ. Зокрема, у від'ємній області потенціалів високочастотна дуга відповідає фарадеївським процесам, середньочастотна частина діаграми Найквіста відображає процес розпаду різного ряду комплексів і моделюється імпедансом Герішера, а низькочастотна - відповідає за заряд ПЕШ. Опис продукції Розроблено та оптимізовано технологію отримання ового класу матеріалів-"господарів" на основі оксидів Ті, Si і Sn та нанопористого вуглецю для формування електродів джерел елекиричної енергії та накопичувачів електричної енергії, що працють за принципом заряду/розряду подвійного електричного шару. Досліджено фізико-хімічні властивості отриманих оксидів та створено на їх основі джерела електричної енергії з питомою енергією не меншою 8.103 Вт.год/кг. Виготовлено та досліджено експлуатаційні характеристики накопичувачів електричної енергії (суперконденсаторів) з питомою енергією > 35 кДж/кг (водні електроліти) та 120 кДж/кг (органічні електроліти). Автори роботи Будзуляк Іван Михайлович Гавенчук Юрій Васильович Карпик Богдан Володимирович Коцюбинський Володимир Олегович Лісовський Роман Петрович Мерена Роман Іванович Миронюк Іван Федорович Челядин Володимир Любомирович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити