Inventory number IRN Number of state registration
0224РК00863 AP14871062-OT-24 0122РК00800
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Number of books Appendicies Sources
1 2 24
Total number of pages Patents Illustrations
62 0 30
Amount of funding Code of the program Table
28717004 AP14871062 1
Name of work
Разработка энергоемких композитов на основе наноцеллюлозы и функционализированных УНТ для улучшенных систем хранения энергии
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Метод, способ
Report authors
Атаманов Мейрам Каратаевич , Таурбеков Азамат Таттибекович , Атаманова Толганай Сериковна , Қайдар Баян Берікұлы , Әбдісаттар Әлішер Әуесбекұлы ,
0
0
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт проблем горения"
Abbreviated name of the service recipient ИПГ
Abstract

Объектом исследования является разработка композитных материалов для систем хранения энергии на основе наноцеллюлозы и функционализированных углеродных нанотрубок (УНТ), легированных оксидами переходных металлов (NiO, CoO, Fe₂O₃). Композиты исследуются как перспективные материалы для применения в электродах суперконденсаторов и анодов литий-ионных аккумуляторов, где важны управляемые электрохимические и структурные характеристики.

Зерттеу нысаны-наноцеллюлоза негізіндегі энергияны сақтау жүйелеріне және өтпелі металл оксидтерімен (NiO, CoO, Fe₂o,) легирленген функционалды көміртекті нанотүтікшелерге (CNT) арналған композиттік материалдарды әзірлеу. Композиттер суперконденсаторлар мен литий-ионды аккумулятор анодтарының электродтарында қолдануға арналған перспективалық материалдар ретінде зерттеледі, мұнда басқарылатын электрохимиялық және құрылымдық сипаттамалары маңызды.

Цель проекта - разработка новых энергоемких композитов на основе наноцеллюлозы и функционализированых УНТ допированных оксидами переходных металлов (NiO, CoO) для изготовления улучшенных систем хранения энергии.

Жобаның мақсаты – жетілдірілген энергияны сақтау жүйелеріне арналған наноцеллюлоза және ауыспалы металдармен (NiO, CoO, Fe2O3) қоспаланған функцияланды көміртекті нанотүтікше (КНТ) негізіндегі жана композиттер әзірлеу.

В качестве методов исследования использовались химико-термическая обработка, TEMPO-окисление и кислотный гидролиз для получения наноцеллюлозы и функционализированных углеродных нанотрубок, а также морфологический и структурный анализ с помощью сканирующей электронной микроскопии, рентгенофазового анализа и Раман-спектроскопии. Для изучения электрохимических характеристик материалов проводились тесты циклической вольтамперометрии (CV), электрохимической импедансной спектроскопии (EIS) и гальваностатического заряд-разряда. Эти методы позволили определить удельную емкость, циклическую стабильность и эффективность ионной проводимости, что критично для оптимизации и оценки их производительности в суперконденсаторах и аккумуляторах.

Зерттеу әдістері ретінде наноцеллюлоза мен функционалды көміртекті нанотүтікшелерді алу үшін химиялық-термиялық өңдеу, Темпо тотығу және қышқыл гидролизі және сканерлеуші электронды микроскопия, рентгендік фазалық талдау және Раман спектроскопиясы арқылы морфологиялық және құрылымдық талдау қолданылды. Материалдардың электрохимиялық сипаттамаларын зерттеу үшін циклдік вольтамметрия (CV), электрохимиялық импеданс спектроскопиясы (EIS) және гальваностатикалық заряд-разряд сынақтары жүргізілді. Бұл әдістер иондық өткізгіштіктің меншікті сыйымдылығын, циклдік тұрақтылығын және тиімділігін анықтауға мүмкіндік берді, бұл олардың суперконденсаторлар мен батареялардағы өнімділігін оңтайландыру және бағалау үшін өте маңызды.

Научная новизна проекта заключается в разработке композитных материалов с управляемыми электрохимическими характеристиками за счет сочетания наноцеллюлозы и функционализированных углеродных нанотрубок с добавлением переходных металлов, что повышает удельную емкость, долговечность и гибкость электродных материалов.

Жобаның ғылыми жаңалығы-электродтық материалдардың меншікті сыйымдылығын, беріктігін және икемділігін арттыратын наноцеллюлоза мен функционалды көміртекті нанотүтікшелерді өтпелі металдармен біріктіру арқылы басқарылатын электрохимиялық сипаттамалары бар композициялық материалдарды әзірлеу.

Основные конструктивные и технико-экономические показатели проекта включают создание композитных материалов на основе наноцеллюлозы и углеродных нанотрубок, функционализированных оксидами переходных металлов (NiO, CoO, Fe₂O₃), что повышает удельную емкость и долговечность. Использование доступного сырья (рисовая шелуха, макулатура, опилки) снижает себестоимость и обеспечивает экологичность, делая материалы пригодными для гибкой электроники и аккумуляторов электромобилей.

Жобаның негізгі құрылымдық және техникалық-экономикалық көрсеткіштеріне наноцеллюлоза мен көміртекті нанотүтікшелер негізінде өтпелі металл оксидтерімен (NiO, Cooo, Fe₂O₃) жұмыс істейтін композиттік материалдарды жасау кіреді, бұл меншікті сыйымдылық пен беріктікті арттырады. Қол жетімді шикізатты (күріш қабығы, макулатура, үгінділер) пайдалану шығындарды азайтады және экологияны қамтамасыз етеді, бұл материалдарды икемді электроника мен электромобиль аккумуляторларына жарамды етеді.

не внедрено

енгізілген жоқ

Использование наноцеллюлозы и углеродных нанотрубок, легированных оксидами переходных металлов, позволило создать материалы с улучшенной ионной проводимостью и стабильностью при циклических нагрузках. Применение доступного сырья из отходов снижает затраты и делает проект экономически выгодным.

Өтпелі металл оксидтерімен легирленген наноцеллюлоза мен көміртекті нанотүтікшелерді пайдалану циклдік жүктемелер кезінде ион өткізгіштігі мен тұрақтылығы жақсартылған материалдарды жасауға мүмкіндік берді. Қалдықтардан қол жетімді шикізатты қолдану шығындарды азайтады және жобаны үнемді етеді.

Разработанные материалы подходят для систем автоматизации и мониторинга, в транспорте – для аккумуляторов электромобилей, обеспечивая легкость и увеличенную емкость. В бытовой сфере их можно применять в мобильной и портативной электронике, а также в умных устройствах и носимой электронике, где важны гибкость, высокая плотность энергии и долговечность.

Әзірленген материалдар автоматтандыру және бақылау жүйелеріне, электромобильдердің аккумуляторларына жарамды, олар жеңілдік пен сыйымдылықты арттырады. Тұтыну секторында олар мобильді және портативті электроникада, сондай-ақ икемділік, жоғары энергия тығыздығы және ұзақ мерзімділік маңызды болып табылатын смарт құрылғылар мен портативті электроникада қолданылуы мүмкін.

UDC indices
620.22
International classifier codes
61.00.00;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
целлюлоза; наноцеллюлоза; углеродные нанотрубки; суперконденсатор; электрохимия; энергоемкие композиты; литий-ионный аккумулятор;
Key words in Kazakh
целлюлоза; наноцеллюлоза; көміртекті нанотүтікшелер; суперконденсатор; электрохимия; энергиясыйымды композиттерді; литий-ионды батарея;
Head of the organization Надиров Рашид Казимович Кандидат химических наук / Профессор
Head of work Атаманов Мейрам Каратаевич Доктор философии (PhD) в области химии / ведущий научный сотрудник
Native executive in charge Таурбеков Азамат Таттибекович магистр