The object of research, development or design (in Russian) : Оксидные полупроводники переходных металлов, проявляющие электрохимические свойства и пригодные для создания электродов батарейного типа для гибридных суперконденсаторов, для других электрохимических электродов

The object of research, development or design (in Kazakh) : Электрохимиялық қасиеттерін көрсететін және басқа электрохимиялық электродтарға арналған гибридті суперконденсаторлар үшін батарея түріндегі электродтарды жасауға жарамды өтпелі металдардың оксидті жартылай өткізгіштері

Aim of work (in Russian) : Синтез оксидных наночастиц на основе оксидных систем, проявляющих обратимые фарадеевские реакции; создание композитных электродов на основе синтезированных металлических оксидов и проводящей матрицы из углеродных материалов; разработка эффективных гибридных суперконденсаторов.

Aim of work (in Kazakh) : Қайтымды Фарадей реакцияларын көрсететін оксидті жүйелер негізіндегі оксидті нанобөлшектерді синтездеу; синтезделген металл оксидтері мен көміртекті материалдардан өткізгіш матрица негізінде композиттік электродтарды жасау; тиімді гибридті суперконденсаторларды әзірлеу.

Методы исследования (на русском) : Синтез наночастиц осуществляется методами химического осаждения при оптимизации состава ростового раствора, подбора прекурсоров и варьировании режима осаждения. Для модификации свойств применяются методы термических обработок в окислительной, восстановительной и инертной среде. С использованием синтезированных частиц разрабатываются суперконденсаторные электроды на проводящих подложках с использованием различных связующих материалов.

Методы исследования (на казахском) : Нанобөлшектерді синтездеу өсу ерітіндісінің құрамын оңтайландыру, прекурсорларды таңдау және тұндыру режимін өзгерту кезінде химиялық тұндыру әдістерімен жүзеге асырылады. Қасиеттерді модификациялау үшін тотығу, тотықсыздану және инертті ортада термиялық өңдеу әдістері қолданылады. Синтезделген бөлшектерді пайдалана отырып, әртүрлі байланыстырушы материалдарды қолданып, өткізгіш төсеніштерде суперконденсаторлық электродтар әзірленеді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Проведены эксперименты по разработке проводящих электродов с высокой удельной поверхностью для использования в качестве проводящей матрицы для наночастиц с псевдоемкостными свойствами. Разработан простой метод синтеза наночастиц оксида кобальта для формирования электродов суперконденсатора с высокой удельной емкостью. Метод включает синтез с получением метастабильного твердого раствора Zn-Co-O как промежуточный материал. Проведены эксперименты по иммобилизации наночастиц с псевдоемкостными и каталитическими свойствами в электропроводящей матрице для создания электродов суперконденсаторов. Композит на основе высокодисперсного углерода и прекурсоров оксида кобальта был получен методом химического осаждения при температуре 90 оС. Наночастицы оксида кобальта формировались при электрохимическом окислении электродов, приготовленных из полученного композита, в течение первых циклов вольтамперометрических измерений в диапазоне потенциалов до 0.7 В относительно электрода сравнения Ag/AgCl.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Псевдосыйымдылық қасиеттері бар нанобөлшектерге арналған өткізгіш матрица ретінде пайдалану үшін жоғары меншікті беті бар өткізгіш электродтарды әзірлеу бойынша эксперименттер жүргізілді. Меншікті сыйымдылығы жоғары суперконденсатор электродтарын қалыптастыру үшін кобальт оксидінің нанобөлшектерін синтездеудің қарапайым әдісі жасалды. Бұл әдіс, аралық материал ретінде метастабилді Zn-Co-O қатты ерітіндісін алу үшін синтезді қамтиды. Суперконденсатор электродтарын жасау үшін электр өткізгіш матрицада псевдосыйымдылығы мен каталитикалық қасиеттері бар нанобөлшектерді иммобилизациялау бойынша тәжірибелер жүргізілді. Жоғары дисперсті көміртегі мен кобальт оксидінің прекурсорларына негізделген композит 90 оС температурада химиялық тұндыру әдісімен алынды. Кобальт оксидінің нанобөлшектері Ag/AgCl салыстырмалы электродқа қатысты 0,7 В дейінгі потенциал диапазонында вольтамперметриялық өлшеулердің алғашқы циклдары кезінде алынған композиттен дайындалған электродтардың электрохимиялық тотығуы кезінде кобальт оксидінің нанобөлшектері түзілді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Удельная емкость полученных электродов площадью 1 см2 составила 467.8 Ф г-1 при измерении CV характеристик и скорости сканирования 3 мВ с-1, 379 Ф г-1 в методе GCD при токе разряда 1 А г-1 и 415 Ф г-1 при измерении EIS на частоте 0.01 Гц. Электроды демонстрировали высокую стабильность после 10000 циклов заряда-разряда с сохранением 80% емкости.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Ауданы 1 см2 болатын алынған электродтардың меншікті сыйымдылығы CV сипаттамалары мен 3 мВ с-1 сканерлеу жылдамдығында өлшеу кезінде 467.8 Ф г-1 болды, GCD әдісінде 0.01 Гц жиілікте EIS өлшеу кезінде 1 А г-1 және 415 Ф г-1 ток разрядында 379 Ф г-1 құрады. Электродтар 80% сыйымдылықты сақтай отырып, 10000 заряд-разряд циклінен кейін жоғары тұрақтылықты көрсетті.

Level of implementation (in Russian) : нет

Level of implementation (in Kazakh) : жоқ

Efficiency (in Russian) : Эффективность научного проекта высокая. Полученные результаты по исследовательской работе опубликованы в рецензируемых научных изданиях по научному направлению проекта.

Efficiency (in Kazakh) : Ғылыми жобаның тиімділігі жоғары. Зерттеу жұмысы бойынша алынған нәтижелер жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланған ғылыми басылымдарда жарияланды.

Field of application (in Russian) : Для создания электрохимических устройств хранения электроэнергии

Field of application (in Kazakh) : Электр энергиясын сақтауға арналған электрохимиялық құрылғыларды жасау үшін.