Inventory number IRN Number of state registration
0323РК00781 AP19577080-KC-23 0123РК00081
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
0 21563842 AP19577080
Name of work
Оптимизация микроструктуры химических источников тока и исследование нейтронными методами
Type of work Source of funding Report authors
Applied Назаров Қуаныш Мейірғазыұлы
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МЭ РК
Full name of the service recipient
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт ядерной физики" Министерства энергетики Республики Казахстан
Abbreviated name of the service recipient ИЯФ
Abstract

Объект исследования - активированный уголь синтезированный из рисовой шелухи. Активированный уголь рассматривается как катодный материал для литий-ионных батарей.

Зерттеу объектісі – күріш қабығынан синтезделген белсендірілген көмір. Белсендірілген көмір литий-ионды батареялар үшін катод материалы ретінде қарастырылады.

Основная цель проекта - улучшить фактическую энергию и емкость литий-ионных аккумуляторов, а также металл-ионных электрохимических аккумуляторов энергии, наноструктурированных углеродных соединений и модификаций, оптимизировать микроструктуру положительных и отрицательных электродов и исследовать их нейтронографическими методами.

Жобаның негізгі мақсаты – литий-иондық аккумуляторлардың, сондай-ақ металл-ионды электрохимиялық энергияны сақтау құрылғыларының, наноқұрылымдық көміртекті қосылыстар мен модификациялардың нақты энергиясы мен сыйымдылығын жақсарту, оң және теріс электродтардың микроқұрылымын оңтайландыру және оларды нейтрондық дифракция әдістерімен зерттеу.

Для изучения структурных особенностей синтезированного материала были использованы следующие методы: сканирующая электронная микроскопия, рамановская спектроскопия, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, рентгеновская дифракция, электрохимические методы.

Синтезделген материалдың құрылымдық ерекшеліктерін зерттеу үшін келесі әдістер қолданылды: сканерлеуші ​​электронды микроскопия, Раман спектроскопиясы, рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия, рентгендік дифракция және электрохимиялық әдістер.

Результаты электрохимических измерений показали, что удельная емкость синтезированного материала в литийпроводящих электролитах составляет около 140 Ф/г. В то же время длительное циклирование монетных элементов с металлическим литиевым анодом показало, что электроды на основе активированного угля обладают относительно высокой стабильностью в диапазоне напряжений 2,8–4,2 В. Это позволяет рассматривать синтезированный активированный уголь как перспективный электродный материал для литий-ионные и литий-металлические конденсаторы. Наши оценки показывают, что для литий-металлических конденсаторов использование металлического лития в качестве анода и активированного угля из рисовой шелухи в качестве материала катода может значительно уменьшить массу конденсатора и увеличить напряжение элемента, что в целом приводит к увеличению плотности энергии до 35 Вт*ч/кг.

Электрохимиялық өлшеулердің нәтижелері литий өткізгіш электролиттердегі синтезделген материалдың меншікті сыйымдылығы шамамен 140 Ф/г екенін көрсетті. Сонымен қатар, металл литий анодымен монета жасушаларының ұзақ мерзімді циклі белсендірілген көмірге негізделген электродтардың 2,8–4,2 В кернеу диапазонында салыстырмалы түрде жоғары тұрақтылыққа ие екенін көрсетті. Бұл синтезделген белсендірілген көмірді перспективалы электрод ретінде қарастыруға мүмкіндік береді. литий-иондық батареялар мен литий металл конденсаторларға арналған материал. Біздің бағалауларымыз көрсеткендей, литий металды конденсаторлар үшін анод ретінде литий металын және катод материалы ретінде күріш қабығын белсендірілген көмірді пайдалану конденсатордың массасын айтарлықтай азайтуы және ұяшық кернеуін арттыруы мүмкін, бұл жалпы энергия тығыздығының 35 Вт*сағ/кг дейін артуына әкеледі.

Результаты циклирования на литиевом аноде показали, что электроды на основе активированного угля имеют высокие емкостные характеристики даже после 10 000 циклов.

Литий анодындағы циклдік нәтижелер белсендірілген көмір электродтары 10 000 циклден кейін де жоғары сыйымдылық сипаттамаларына ие екенін көрсетті.

Мы считаем, что предложенный материал перспективен для использования в гибридных системах хранения энергии, таких как литий-ионные или литий-металлические конденсаторы.

Осы ұсынылған материал литий-ион немесе литий-металл конденсаторлары сияқты гибридті энергия сақтау жүйелерінде пайдалану үшін перспективалы деп санаймыз.

UDC indices
541.13
International classifier codes
29.19.19; 31.15.33;
Key words in Russian
Химические источника тока; Мeтaлл-иoнныe иcтoчники тoкa; Элeктpoхимичecкиe нaкoпитeли энepгии; Углеродные нaнoтpубки; Нeйтpoнные методы исследования; Активированный уголь;
Key words in Kazakh
Химиялық ток көздері; Металл-ионды ток көздері; Электрохимиялық энергия сақтағыш; Көміртекті нанотүтіктер; Нейтрондық зерттеу әдістері; Белсендірілген көмір;
Head of the organization Сахиев Саябек Куанышбекович Доктор физико-математических наук / нет
Head of work Назаров Қуаныш Мейірғазыұлы Phd / -