The object of research, development or design (in Russian) : Йод, углеродный материал, батарейный электрод, гибридный суперконденсатор

The object of research, development or design (in Kazakh) : Йод, көміртекті материал, батарея электроды, гибридті суперконденсатор

Aim of work (in Russian) : Цель - разработать цинк/йодный аккумулятор с 70-80 Вт·ч/кг при мощности 1 кВт/кг и стабильностью в течение 10 000 гальваностатических циклов заряда/разряда и гибридный суперконденсатор с высокой энергией 20-25 Вт·ч/кг при мощности 10 кВт/кг и цикличностью 500 000 гальваностатических циклов заряда/разряда.

Aim of work (in Kazakh) : Мақсат 1 кВт/кг 70-80 Вт/кг және 10 000 гальваностатикалық заряд/разряд циклі бойынша тұрақтылығы бар мырыш/йодты аккумуляторды және 10 кВт/ кезінде 20-25 Вт/кг жоғары энергиясы бар гибридті суперконденсаторды жасау. кг және 500 000 гальваностатикалық заряд/разряд циклі.

Методы исследования (на русском) : Углеродные материалы будут охарактеризованы с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) и просвечивающей электронной микроскопии в сочетании со спектроскопией потери энергии электронов (TЭM/EELS) и спектроскопией Рамана. Для изучения химии поверхности и пористости углерода будут проведены рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) и адсорбция/десорбция газа N2. Поведение углерода при смачивании будет изучено путем измерения контактного угла.

Методы исследования (на казахском) : Көміртекті материалдар сканерлеуші ​​электрондық микроскопия (SEM) және электронды энергия жоғалту спектроскопиясы (TEM/EELS) және Раман спектроскопиясымен біріктірілген трансмиссиялық электронды микроскопия арқылы сипатталатын болады. Көміртектің беттік химиясы мен кеуектілігін зерттеу үшін рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия (XPS) және N2 газды адсорбциялау/десорбциялау жүргізіледі. Көміртектің сулану әрекеті жанасу бұрышын өлшеу арқылы зерттеледі.

Obtained results and novelty (in Russian) : В результате реализации проекта будут достигнуты следующие результаты: • Понимание электрохимических процессов на границе раздела йод/углерод; • Влияние переноса заряда на структурные параметры углерода при электроосаждении йода; • Комбинация положительных и отрицательных гибридных электродов; • Синтез и оптимизация новых углеродов и электролитов; • Изучение производительности ячейки и срока службы электрода. Будут достигнуты рабочие параметры для цинково-йодной батареи мощностью 70-80 Вт·ч/кг при 1 кВт/кг и стабильностью в течение 10 000 циклов гальваностатического заряда/разряда и гибридного суперконденсатора с высокой энергией 20-25 Вт·ч/кг при мощности 10 кВт/кг и цикличностью 500 000 циклов гальваностатического заряда/разряда.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жобаны іске асыру нәтижесінде келесі нәтижелерге қол жеткізіледі: • Йод/көміртек интерфейсіндегі электрохимиялық процестерді түсіну; • Йодты электротұндыру кезіндегі көміртегінің құрылымдық параметрлеріне заряд алмасуының әсері; • Оң және теріс гибридті электродтардың комбинациясы; • Жаңа көміртектер мен электролиттерді синтездеу және оңтайландыру; • Ұяшықтың өнімділігін және электродтың қызмет ету мерзімін зерттеу. 1 кВт/кг қуаттылығы 70-80 Вт/кг мырыш-йодты аккумулятор және 10 000 гальваностатикалық заряд/разряд циклі үшін тұрақтылығы және 20-25 Вт/кг жоғары энергиясы бар гибридті суперконденсатор үшін өнімділік параметрлеріне қол жеткізіледі. қуаты 10 кВт/кг және 500 000 гальваностатикалық заряд/разряд циклінде.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Результаты, полученные в рамках предлагаемого проекта, будут включены в публикации в журналах с высоким импакт-фактором, а также представлены на международных конференциях с целью информирования о достижениях в синтезе йодоуглеродного катода и новых нанопористых углеродных материалов в сочетании с металлическим анодом цинка и их практическом применении для электрохимического накопления энергии.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Ұсынылған жоба аясында алынған нәтижелер жоғары импакт-факторы бар журналдарда жарияланымдарға енгізіледі, сонымен қатар йод-көміртекті катод пен жаңа нанокеуекті көміртек синтезіндегі жетістіктер туралы ақпараттандыру мақсатында халықаралық конференцияларда ұсынылатын болады. мырыш металл анодымен біріктірілген материалдар және олардың электрохимиялық энергияны сақтау үшін практикалық қолданылуы.

Level of implementation (in Russian) : Изучение влияния параметров пористой структуры и химического состава поверхности углеродных электродов на общую производительность гибридных суперконденсаторов и цинк-йодной батареи станет прорывным результатом для развития науки и техники.

Level of implementation (in Kazakh) : Гибридті суперконденсаторлар мен мырыш-йодты аккумулятордың жалпы өнімділігіне көміртегі электродтары бетінің кеуекті құрылымы мен химиялық құрамының параметрлерінің әсерін зерттеу ғылым мен техниканың дамуы үшін серпінді нәтиже болмақ.

Efficiency (in Russian) : Данный проект грантового финансирования начался с июня 2023 года со сроком реализации 31 месяц. Реализация целей и задач проекта на протяжении всего периода проводится с высокой эффективностью и хорошей организацией. За истекший период все задачи выполнены, при этом ожидаемые результаты достигнуты в соответствии с запланированным графиком.

Efficiency (in Kazakh) : Бұл гранттық қаржыландыру жобасы 2023 жылдың маусымында басталды, іске асыру мерзімі 31 ай. Жобаның мақсаттары мен міндеттерін бүкіл кезең бойына жүзеге асыру жоғары тиімділікпен және жақсы ұйымдастырумен жүзеге асырылады. Өткен кезеңде барлық тапсырмалар орындалды, бұл ретте жоспарланған кестеге сәйкес күтілетін нәтижелерге қол жеткізілді.

Field of application (in Russian) : Областями применения, а также целевыми потребителями полученных результатов являются предприятия малого и среднего бизнеса, предприятия, занимающиеся хранением энергии и преобразованием возобновляемых источников энергии, автомобильная и авиационная промышленность, электросети и электрические подстанции, электроника и машиностроение.

Field of application (in Kazakh) : Қолдану аясы, сондай-ақ алынған нәтижелердің мақсатты тұтынушылары шағын және орта бизнес, энергияны сақтау және жаңартылатын энергия көздерін түрлендірумен айналысатын кәсіпорындар, автомобиль және авиация өнеркәсібі, электр желілері мен электр қосалқы станциялары, электроника және машина жасау саласы болып табылады.