The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования являются пищевые отходы (в частности, кожура огурцов и апельсинов), используемые в качестве сырья для получения активированных углеродных материалов.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны – суперконденсаторларға арналған электродтық материалдарды алу мақсатында белсендірілген көмірлерді синтездеу үшін қолданылатын тағам қалдықтары (қияр мен апельсин қабықтары).

Aim of work (in Russian) : Цель проекта – создание электродных материалов для создания высокоэффективных суперконденсаторов на основе пищевых отходов.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты - тағам қалдықтары негізінде жоғары тиімді суперконденсаторлар жасау үшін электродтық материалдарды жасау болып табылады.

Методы исследования (на русском) : В ходе выполнения проекта были использованы современные физико-химические, электрохимические и аналитические методы исследования, обеспечившие комплексную оценку структуры, состава и свойств синтезированных углеродных материалов. Для анализа структурных, морфологических и текстурных характеристик активированных углей применялись физико-химические методы: адсорбция-десорбция азота (метод БЭТ) для определения удельной поверхности и распределения пор по размерам, рентгеновская дифракция (XRD) для идентификации фазы углерода, инфракрасная спектроскопия (FTIR) для выявления функциональных групп на поверхности, сканирующая электронная микроскопия (SEM) для изучения морфологии поверхности, а также термогравиметрический анализ (TGA) для оценки термической стабильности полученных материалов. Электрохимические свойства синтезированных активированных углей исследовались методами циклической вольтамперометрии (ЦВА), гальваностатического заряд-разряда и электрохимической импедансной спектроскопии (EIS). Эти методы позволили определить ёмкостные характеристики, внутреннее сопротивление, удельную мощность и энергетическую плотность электродных материалов.

Методы исследования (на казахском) : Жобаны орындау барысында синтезделген көміртекті материалдардың құрылымын, құрамын және қасиеттерін кешенді бағалауға мүмкіндік берген заманауи физика-химиялық, электрохимиялық және аналитикалық зерттеу әдістері қолданылды. Белсендірілген көмірлердің құрылымдық, морфологиялық және текстуралық сипаттамаларын талдау үшін келесі физика-химиялық әдістер пайдаланылды: азоттың адсорбция-десорбциясы (БЭТ әдісі) — меншікті беттің ауданы мен кеуектердің өлшемі бойынша таралуын анықтау үшін; рентгендік дифракция (XRD) — көміртек фазасын сәйкестендіру үшін; инфрақызыл спектроскопия (FTIR) — беткі функционалдық топтарды анықтау үшін; сканерлеуші электрондық микроскопия (SEM) — беткі морфологияны зерттеу үшін; сондай-ақ термогравиметриялық талдау (TGA) — алынған материалдардың термиялық тұрақтылығын бағалау үшін. Синтезделген белсендірілген көмірлердің электрохимиялық қасиеттері циклдік вольтамперометрия (ЦВА), гальваностатикалық заряд-разряд және электрохимиялық импеданстық спектроскопия (EIS) әдістері арқылы зерттелді. Аталған әдістер электродтық материалдардың сыйымдылық сипаттамаларын, ішкі кедергісін, меншікті қуатын және энергия тығыздығын анықтауға мүмкіндік берді.

Obtained results and novelty (in Russian) : - получены активированные угли из пищевых отходов (огуречных и апельсиновых кожурей) путем карбонизации, которая включает подготовку исходного сырья, выбор температуры и продолжительность процесса; - выявлены оптимальные условия синтеза пористого углеродного материала (карбонизата) из пищевых отходов; - синтезированы пористые углеродные материалы (карбонизаты) физико-химическими методами; - изготовлены электроды и компоненты необходимые для сборки суперконденсаторов монетного и ламинарного типа, а также исследованы их электрохимические характеристики; - изготовлены лабораторные образцы суперконденсаторов монетного и ламинарного типа на основе активированных углей синтезированных из пищевых отходов и их композитов; - исследованы электрохимические характеристики созданных экспериментальных образцов суперконденсаторов по отношению к водным и органическим электролитам.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : тағам қалдықтарынан (қияр мен апельсин қабықтарынан) алынған белсендірілген көмірлер карбонизация әдісі арқылы синтезделді, ол бастапқы шикізатты дайындауды, температураны таңдауды және процестің ұзақтығын қамтиды; тағам қалдықтарынан алынған кеуекті көміртекті материалды (карбонизат) синтездеудің оңтайлы шарттары анықталды; физика-химиялық әдістер арқылы кеуекті көміртекті материалдар (карбонизаттар) синтезделді; монеталық және ламинарлық типтегі суперконденсаторларды жинауға қажетті электродтар мен құрамдас бөліктер дайындалып, олардың электрохимиялық сипаттамалары зерттелді; тағам қалдықтарынан синтезделген белсендірілген көмірлер мен олардың композиттері негізінде монеталық және ламинарлық типтегі суперконденсаторлардың зертханалық үлгілері жасалды; алынған эксперименттік суперконденсатор үлгілерінің су негізіндегі және органикалық электролиттерге қатысты электрохимиялық қасиеттері зерттелді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработаны и изготовлены опытные образцы суперконденсаторов монетного и ламинарного типа на основе активированных углей, синтезированных из пищевых отходов (кожуры огурцов и апельсинов). Активированные угли характеризуются удельной поверхностью до 2300 м²/г и удельной ёмкостью до 350 Ф/г. Максимальная удельная ёмкость при использовании водного электролита (KOH) составила 349,1 Ф/г для образца OPA500/700-0.1M NiO, а при применении органического электролита — 262,2 Ф/г.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Тағамдық қалдықтардан (қияр мен апельсин қабықтарынан) синтезделген активтелген көмірлер негізінде монета түріндегі және ламинарлық типтегі суперконденсаторлардың тәжірибелік үлгілері әзірленіп, жасалды. Активтелген көмірлердің меншікті беті 2300 м²/г дейін, меншікті сыйымдылығы 350 Ф/г дейін жетеді. Сулы электролит (KOH) қолданылған жағдайда OPA500/700-0.1M NiO үлгісі үшін ең жоғары меншікті сыйымдылық 349,1 Ф/г құрады, ал органикалық электролит қолданылғанда — 262,2 Ф/г болды.

Level of implementation (in Russian) : Разработка прошла лабораторные испытания, промышленное внедрение не осуществлено.

Level of implementation (in Kazakh) : Жоба бойынша дайындалған әзірлеме зертханалық сынақтардан өтті, өнеркәсіптік енгізу жүзеге асырылған жоқ.

Efficiency (in Russian) : Показана высокая эффективность разработанных материалов. Высокие значения удельной ёмкости, стабильность работы в различных электролитах и воспроизводимость характеристик указывают на практическую значимость предложенных углеродных композитов и их потенциал для использования в устройствах накопления энергии.

Efficiency (in Kazakh) : Дайындалған материалдардың жоғары тиімділігі көрсетілді. Үлестік сыйымдылықтың жоғары мәндері, әртүрлі электролиттердегі тұрақты жұмыс істеу қабілеті және сипаттамалардың қайталанғыштығы ұсынылған көміртекті композиттердің практикалық маңыздылығын және оларды энергияны сақтау құрылғыларында пайдалану әлеуетін дәлелдейді.

Field of application (in Russian) : Энергетика и хранение энергии (суперконденсаторы и аккумуляторы).

Field of application (in Kazakh) : Энергетика және энергияны сақтау (суперконденсаторлар мен аккумуляторлар).