The object of research, development or design (in Russian) : Гибридные суперконденсаторы, электроды для конденсаторов, наноструктурированные полупроводники.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Гибридті суперконденсаторлар, конденсаторлар үшін электродтар, наноқұрылымдалған жартылай өткізгіштер

Aim of work (in Russian) : • Синтез оксидных наночастиц на основе систем, которые проявляют обратимые фарадеевские реакции – ZnCo2O4 для положительных электродов и h-WO3 для отрицательных; • Создание электродов на основе синтезированных металлических оксидов и проводящей матрицы из углеродных наноматериалов; • Разработка из полученных электродов эффективных гибридных суперконденсаторов с высокой массовой загрузкой и низким электрическим сопротивлением.

Aim of work (in Kazakh) : • ZnCo2O4 оң электродтар үшін және h-WO3 теріс электродтар үшін қайтымды фарадей реакцияларын көрсететін екі жүйеге негізделген оксидті нанобөлшектерді синтездеу; • Синтезделген металл оксидтері мен көміртекті наноматериалдардың өткізгіш матрицасы негізінде композитті электродтарды құру; • Алынған электродтардан массалық жүктемесі жоғары және электрлік кедергісі төмен тиімді гибридті суперконденсаторларды жасау.

Методы исследования (на русском) : • Электрохимические параметры материалов и электрохимическая импедансная спектроскопия EIS (electrochemical impedance spectroscopy) – потенциостаты Elins Р-30J и Elins Р-40Х. • Исследование морфологии образцов - сканирующий электронный микроскоп SEM Quanta 200i 3D FEI с энергодисперсионной приставкой для определения элементного состава, а также атомно-силовой микроскоп AFM NTEGRA TERMA NT-MDT. • Исследование фазового состава и кристаллической структуры образцов – XRD дифрактометр MiniFlex (Rigaku). • Исследование спектров рамановского рассеяния и картирование поверхности –микроскоп с системой рамановского отражения INTEGRA SPECTRA (NT-MDT) при возбуждении синим (473 нм), зеленым (547 нм) и красным (633 нм) лазерами. • Оптические свойства (спектры пропускания и отражения) - спектрофотометр Lambda 35 PerkinElmer и UV-3600 Shimadzu. • Спектры фотолюминесценции (ФЛ) – люминесцентный спектрометр Cary Eclipse (Agilent).

Методы исследования (на казахском) : • Материалдардың электрохимиялық параметрлері және электрохимиялық импеданс спектроскопиясы EIS (electrochemical impedance spectroscopy) – Elins Р-30J және Elins Р-40Х потенциостаттары • Үлгілердің морфологиясын зерттеу- элементтік құрамды анықтауға арналған энергия дисперсиясы бар SEM Quanta 200i 3D FEI сканерлеуші электронды микроскопы, сонымен қатар атомдық күш микроскопы AFM NTEGRA TERMA NT-MDT. • Үлгілердің фазалық құрамы мен кристалдық құрылымын зерттеу – дифрактометр XRD MiniFlex (Rigaku). • Раман шашырау спектрлерін зерттеу және беттік картаға түсіру- көк (473 нм), жасыл (547 нм) және қызыл (633 НМ) лазерлермен қозған кездегі Integra SPECTRA (NT-MDT) Раман шағылысу жүйесі бар микроскоп. • Оптикалық қасиеттер (өткізу және шағылу спектрлері) - спектрофотометр Lambda 35 PerkinElmer және UV-3600 Shimadzu. • Фотолюминесценция спектрі (ФЛ) – люминесцентті спектрометр Cary Eclipse (Agilent).

Obtained results and novelty (in Russian) : Разработан электрохимический безферментный сенсор аскорбиновой кислоты для нейтральной среды. Датчик основан на массивах нанопроволок из оксида цинка (ZnO NW), синтезированных методом низкотемпературного химического осаждения (химическое осаждение в ванне) на поверхность подложки ITO. Чувствительность электрохимического безэнзимного датчика зависит от технологической обработки. Значения чувствительности к витамину С, измеренные в нейтральном электролите, составили 73, 44 и 92 мкА мМ-1 см-2 для сенсоров на основе ZnO NW, отожженных на воздухе и отожженных на воздухе с последующим отжигом. обработкой водородной плазмой. Разработан простой метод повышения чувствительности сенсоров ZnO путем термической обработки с последующей обработкой H-плазмой, а также синтезированы стабильные и эффективные электроды ZnO, обладающие высокой чувствительностью. Полученные электроды представляют собой перспективные кандидаты для использования в неферментативных сенсорах для обнаружения аскорбиновой кислоты в медицинской диагностике, биомедицинской безопасности и пищевой промышленности.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Бейтарап орта үшін аскорбин қышқылының электрохимиялық ферментсіз сенсоры әзірленді. Датчик ITO төсенішінің бетінде төмен температурада химиялық тұндыру әдісімен (ваннада химиялық тұндыру) синтезделген мырыш оксиді негізіндегі наносымдардың массивіне ZnO NW негізделген. Электрохимиялық ферментсіз датчиктердің сезімталдығы технологиялық өңдеулерге тәуелді болады. Бейтарап электролитте өлшенген С дәруменінің сезімталдық мәндері ауада күйдірілген және ауада күйдіріліп соңынан сутегі плазмасында өңделген ZnO NW негізіндегі сенсорлар үшін 73, 44 және 92 мкА мМ-1 см-2 құрайды. H-плазмалық өңдеуден кейін термиялық өңдеу арқылы ZnO сенсорларының сезімталдығын арттырудың қарапайым әдісі жасалды және сезімталдығы жоғары тұрақты және тиімді ZnO электродтары синтезделді. Алынған электродтар медициналық диагностикада, биомедициналық қауіпсіздікте және тамақ өнімдерін өңдеуде аскорбин қышқылын анықтауға арналған ферментативті емес датчиктерде қолдануға перспективті үміткерлер болып табылады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Исследованы методы синтеза и определены технологические условия, которые позволяют синтезировать материалы с необходимыми свойствами. Синтезированные образцы перспективны для применения в суперконденсаторах, а также в электрохимических системах аккумуляции и хранения энергии.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Синтездеу әдістері зерттеліп, қажетті қасиеттері бар материалдарды синтездеуге мүмкіндік беретін технологиялық шарттар анықталды. Синтезделген үлгілер суперконденсаторларда, сондай-ақ энергияны жинақтау мен сақтаудың электрохимиялық жүйелерінде қолдану үшін перспективті болып табылады.

Level of implementation (in Russian) : Нет

Level of implementation (in Kazakh) : Жоқ

Efficiency (in Russian) : Эффективность научного проекта высокая. Полученные результаты по исследовательской работе опубликованы в рецензируемых научных изданиях по научному направлению проекта.

Efficiency (in Kazakh) : Ғылыми жобаның тиімділігі жоғары. Зерттеу жұмысы бойынша алынған нәтижелер жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланған ғылыми басылымдарда жарияланды.

Field of application (in Russian) : Гибридные суперконденсаторы для электрохимических систем хранения и аккумуляции энергии.

Field of application (in Kazakh) : Электрохимиялық энергияны сақтау және жинақтау жүйелеріне арналған гибридті суперконденсаторлар.