The object of research, development or design (in Russian) : Материал анода ЛИА на основе композита из графеноводобный углерода и низкоразмерного кремния

The object of research, development or design (in Kazakh) : Графен-көмірсутек және кіші өлшемді кремний композициясына негізделген LIB анодтық материал

Aim of work (in Russian) : Изготовление композита нанокремний/графеноподобный углерод для применения в качестве эффективного анодного материала литий-ионных аккумуляторов.

Aim of work (in Kazakh) : Литий-ионды аккумуляторлар үшін тиімді анодтық материал ретінде пайдалану үшін наносилиций/графен тәрізді көміртекті композицияны жасау.

Методы исследования (на русском) : Сканирующая электронная микроскопия, спектроскопия Рамана, рентгеновская дифракция, исследования циклического процесса заряда-разряда, БЭТ.

Методы исследования (на казахском) : Сканерлі электронды микроскопия, Раман спектроскопиясы, рентгендік дифракция, заряд-разряд циклдік зерттеулер, БЭТ.

Obtained results and novelty (in Russian) : Получен графеноподобный углерод с высокой удельной поверхностью методами термической карбонизации и химической активации луковой шелухи. Изготовлен композит на основе графеноподобного углерода и низкоразмерного кремния. Получены композитные волокна методом электроспиннинга смешиванием композита с ПАН и последующей карбонизацией. На основе волоконного композита из графеноподобного углерода/нано-Si/ПАН был изготовлен активный материал анода и осуществлена сборка монетной ячейки ЛИА. Исследование многоциклической производительности полуэлемента на основе nano-Si/графеноподобный углерода, показывает, что кулоновская эффективность остается стабильной на уровне около 99-100 % в течение всего эксперимента (около 150 циклов). Новизна данного проекта заключается в создании композитного материала, объединяющего наноразмерные частицы кремния и графеноподобный углерод, полученный из отходов биомассы. Этот процесс направлен на формирование материала с разнообразными совмещенными свойствами, что делает его идеальным для использования в качестве эффективного анодного материала в литий-ионных аккумуляторах.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Термиялық карбонизация және пияз қабығын химиялық белсендіру арқылы меншікті бетінің ауданы жоғары графен тәрізді көміртек алынды. Графен тәрізді көміртегі мен кіші өлшемді кремнийге негізделген композиция жасалды. Композиттік талшықтар композитті PAN-мен араластыру және кейіннен карбонизациялау арқылы электроспиндеу арқылы алынды. Графен тәрізді көміртегі/нано-Si/PAN талшықты композициясы негізінде анодтың белсенді материалы жасалып, LIB монета ұяшығы құрастырылды. Нано-Si/графен тәрізді көміртегі жартылай жасушасының жоғары циклдық өнімділігін зерттеу кулондық тиімділіктің бүкіл эксперимент бойы (шамамен 150 цикл) шамамен 99-100% деңгейінде тұрақты болып қалатынын көрсетеді. Бұл жобаның жаңалығы биомасса қалдықтарынан алынған наноөлшемді кремний бөлшектері мен графен тәрізді көміртекті біріктіретін композициялық материал жасауда жатыр. Бұл процесс әртүрлі біріктірілген қасиеттері бар материалды қалыптастыруға бағытталған, бұл оны литий-ионды батареяларда тиімді анодтық материал ретінде пайдалану үшін өте қолайлы етеді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Полученный графеноподобный углерод с высокой удельной поверхностью модифицированный нанокремнием позволит изготовить доступные коммерческие батареи с высокой емкостью и стабильностью

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Алынған графен тәрізді көміртегі жоғары меншікті бетінің ауданы наносилициймен модификацияланған, сыйымдылығы мен тұрақтылығы жоғары қолжетімді коммерциялық батареяларды шығаруға мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : В ходе реализации проекта были изготовлены опытные образцы монетных батарей на основе полученных анодов ЛИА и исследованы их характеристики.

Level of implementation (in Kazakh) : Жоба барысында алынған LIB анодтары негізінде тиынмен жұмыс істейтін батареялардың тәжірибелік үлгілері жасалды және олардың сипаттамалары зерттелді.

Efficiency (in Russian) : Многоциклическая производительность полуэлемента на основе nano-Si/графеноподобный углерода, показывает, что кулоновская эффективность остается стабильной на уровне около 99-100 % в течение всего эксперимента (около 150 циклов). Это указывает на то, что в процессе зарядки и разрядки практически не происходит потерь заряда, и материал демонстрирует хорошую обратимость реакции на протяжении циклических испытаний. Таким образом, результаты подтверждают эффективность анодного материала из графеноподобного углерода, полученного из луковой шелухи, в создании высокоэффективных литий ионных батарей с различными электрохимическими свойствами и работоспособностью.

Efficiency (in Kazakh) : Нано-Si/графен тәрізді көміртегі жартылай жасушасының көп циклді өнімділігі кулондық тиімділіктің бүкіл эксперимент бойы (шамамен 150 цикл) шамамен 99-100% тұрақты болып қалатынын көрсетеді. Бұл зарядтау және разрядтау процесінде заряд жоғалтудың іс жүзінде жоқ екенін және циклдік сынақ кезінде материалдың реакцияның қайтымдылығын көрсетеді. Осылайша, нәтижелер әртүрлі электрохимиялық қасиеттері мен өнімділігі жоғары өнімді литий-ионды батареяларды жасауда пияз қабығынан алынған графен тәрізді көміртекті анодты материалдың тиімділігін растайды.

Field of application (in Russian) : Комерческие накопители энергии, энергетитечкая промышленность, электромобили, портативные электронные устройства.

Field of application (in Kazakh) : Коммерциялық энергия сақтау, энергетика өнеркәсібі, электр көліктері, портативті электронды құрылғылар.