Inventory number IRN Number of state registration
0224РК00294 AP14972926-OT-24 0122РК00634
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 5 24
Total number of pages Patents Illustrations
59 0 23
Amount of funding Code of the program Table
7997300 AP14972926 4
Name of work
Получение и исследование литий – легируемых материалов с высокопорыстой структурой для применения в качестве анода литий – ионных батарей
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Материалы
Report authors
Асқарұлы Қыдыр , Азат Сейтхан ,
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО «КазНИТУ им. К.И. Сатпаева»
Abstract

Объектом исследования является процесс получения активных материалов из рисовой шелухи, обладающих улучшенными характеристиками, для использования в качестве анодного материала в литий-ионных батареях.

Зерттеу нысаны литий-ионды батареяларда анодты материал ретінде пайдалану үшін жақсартылған сипаттамалары бар күріш қауызынан белсенді материалдарды алу процесі болып табылады.

Целью данного проекта — является разработка метода получения композитных материалов SiO2/SiOx/Si/C (активные материалы) из рисовой шелухи (РШ) и их модификация путём интеграции в углеродную структуру. Ожидаемый результат включает создание материала с выдающимися характеристиками, такими как высокая электропроводимость и большая удельная поверхность, что делает его перспективным для использования в качестве активных анодных материалов в литий-ионных батареях (ЛИБ).

Жобаның мақсаты — күріш қауызынан SiO2/SiOx/Si/C (белсенді материалдар) композиттік материалдарын алу әдісін әзірлеу және оларды көміртекті құрылымға енгізу арқылы модификациялау. Күтілетін нәтиже — литий-ионды батареяларда (ЛИБ) белсенді анодтық материал ретінде қолдануға мүмкіндік беретін жоғары электрөткізгіштік және үлкен беткі аудан секілді сипаттамалары бар материалды жасау.

В ходе работы были проведены исследования термической обработки рисовой шелухи с последующей химической очисткой. Полученные образцы подвергались анализу с использованием физико-химических и расчетных методов. На основе обработанных материалов были синтезированы композитные материалы, для которых были исследованы электрохимические характеристики.

Жұмыс барысында күріш қауызын термиялық өңдеу, содан кейін химиялық тазарту бойынша зерттеулер жүргізілді. Алынған үлгілер физика-химиялық және есептеу әдістерін қолдана отырып талданды. Өңделген материалдар негізінде композиттік материалдардың электрохимиялық сипаттамалары зерттелді.

В результате проведенного исследования впервые были определены оптимальные параметры получения диоксида кремния (SiO₂) из рисовой шелухи, подвергнутой термической обработке при 600 °С с последующей химической очисткой. Установлено, что выход продукта составляет примерно 18% от исходной массы, степень чистоты достигает 99,96%, а средний размер частиц варьируется в диапазоне 20–100 нм. Эти параметры обеспечивают высокую однородность и пригодность полученного SiO₂ для использования в качестве анодного материала в литий-ионных батареях.

Зерттеу нәтижесінде алғаш рет 600 °C температурада термиялық өңдеуден өткен күріш қауызынан кремний диоксидін (SiO₂) алудың оңтайлы параметрлері анықталды, содан кейін химиялық тазарту жүргізілді. Өнімнің шығымдылығы бастапқы массаның шамамен 18% құрайды, тазалық дәрежесі 99,96% жетеді және бөлшектердің орташа мөлшері 20-100 нм аралығында өзгереді. Бұл параметрлер литий-ионды аккумуляторларда анодтық материал ретінде пайдалану үшін алынған SiO₂ жоғары біркелкілігі мен жарамдылығын қамтамасыз етеді.

Установлено, что на удельную емкость литий-ионных батарей значительно влияют чистота и размеры частиц диоксида кремния, особенно при высоких токах заряда и разряда. Композитный материал, полученный на основе диоксида кремния из рисовой шелухи и активированного угля в соотношении 70:30, продемонстрировал стабильную и высокую удельную емкость около 600 мА·ч/г.

Литий-ионды батареялардың меншікті сыйымдылығына кремний диоксиді бөлшектерінің тазалығы мен өлшемдері айтарлықтай әсер ететіні анықталды, әсіресе заряд пен разрядтың жоғары токтарында. Күріш қауызы мен белсендірілген көмірден алынған кремний диоксиді негізінде 70: 30 қатынасында алынған композициялық материал шамамен 600 мА / сағ тұрақты және жоғары меншікті сыйымдылықты көрсетті·

Полученные результаты могут найти применение на промышленных предприятиях, занимающихся производством аккумуляторных устройств, электронной и бытовой техники, а также в электроэнергетическом секторе для стабилизации напряжения и сглаживания пиковых нагрузок. Дополнительно, они представляют интерес для компаний, специализирующихся на переработке биологических отходов.

Нәтижелер аккумуляторлық құрылғыларды, электронды және тұрмыстық техниканы өндірумен айналысатын өнеркәсіптік кәсіпорындарда, сондай-ақ кернеуді тұрақтандыру және ең жоғары жүктемелерді тұрақталдыру үшін электр энергетикасы секторында қолданылуы мүмкін. Сонымен қатар, олар биологиялық қалдықтарды қайта өңдеуге мамандандырылған компаниялар үшін қызығушылық тудырады.

UDC indices
44.41.29
International classifier codes
44.41.29;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
литий – ионные аккумуляторы; электрохимические накопители энергии; литий легируемые матреиалы; наноматериалы; биомасса; диоксид кремния; кремний;
Key words in Kazakh
литий-иондық батареялар; электрохимиялық энергия сақтау; литиймен қоспаланатын материалдар; наноматериалдар; биомасса; кремний диоксиді; кремний;
Head of the organization Е. Кульдеев Кандидат геолого-минералогических наук / Профессор
Head of work Асқарұлы Қыдыр Доктор PhD / PhD
Native executive in charge