The object of research, development or design (in Russian) : Электроды на основе углеродных материалов и наночастиц оксидов металлов

The object of research, development or design (in Kazakh) : Көміртекті материалдар мен металл оксидтерінің нанобөлшектері негізіндегі электродтар

Aim of work (in Russian) : Разработка экспериментальных методик создания электродов на основе углеродных материалов, наночастиц оксидов металлов. Оптимизация свойств углеродных материалов, наночастиц оксидов металлов для создания электродов.

Aim of work (in Kazakh) : Көміртекті материалдар, металл оксидтерінің нанобөлшектері негізінде электродтарды жасаудың эксперименттік әдістерін жасау, Электродтарды жасау үшін көміртекті материалдардың, металл оксидінің нанобөлшектерінің қасиеттерін оңтайландыру.

Методы исследования (на русском) : Рентгеновская дифракция, Спектроскопия комбинационного рассеяния, Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, Сканирующая электронная микроскопия, Циклической вольтамперометрия

Методы исследования (на казахском) : Рентгенді дифракция, Комбинациялық шашырау спектроскопиясы, Рентгенді фотоэлектронды спектроскопия, Сканерлеуші электронды микроскопия, Циклдік вольтамперметрия

Obtained results and novelty (in Russian) : Синтезированы материалы для суперконденсаторных электродов на основе углеродных материалов, оптимизированы их свойства. Изготовленные на основе активированного уголя электроды со связующим PVDF (поливинилиденфторид) после оптимизации технологических условий получения полимера и активации продемонстрировали удельную емкость 210 Ф/г. Для оптимизации свойств электродов на основе наночастиц оксидов металлов отработан новый метод модификации электрохимических свойств псевдоемкостных электродов Co3O4. Методом циклической вольтамперометрии показано, что интенсивность пиков, соответствующих редокс реакциям Co3+/Co4+, и особенно Co2+/Co3+ вырастают значительно в результате восстановительного отжига. Небольшая разность потенциалов между анодным и катодным пиковыми токами наблюдается в восстановленном электроде по сравнению с исходным образцом при медленных скоростях развертки циклической вольтамперометрии, что связано с контролируемой поверхностью окислительно-восстановительными реакциями.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Көміртекті материалдар негізінде суперконденсаторлық электродтарға арналған материалдар синтезделді, олардың қасиеттері оңтайландырылды. Белсендірілген көмір негізінде жасалған PVDF байланыстырғыш электродтары (поливинилиденфторид) полимер алуда және активацияның технологиялық шарттарын оңтайландырғаннан кейін меншікті сыйымдылығы 210 Ф/г көрсетті. Металл оксидтерінің нанобөлшектері негізіндегі электродтардың қасиеттерін оңтайландыру үшін псевдосыйымдылықты Co3O4 электродтарының электрохимиялық қасиеттерін өзгертудің жаңа әдісі жасалды. Циклдік вольтамметрия әдісімен, тотығу-тотықсыздану реакциясына сәйкес келетін Co3+/Co4+, және әсіресе Co2+/Co3+ шыңдарының қарқындылығы қалпына келтіретін күйдіру кезінде айтарлықтай өседі. Анодтық және катодтық шың токтарында поетнциалдардың аздаған айырымы бастапқы үлгіге қарағанда тотықсызданған электродтарда циклдік вольтамперметрияның баяу айналу жылдамдығында байқалады, бұл бақыланатын беттің тотығу-тотықсыздану реакцияларына байланысты.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Новые методы и полученные результаты при выполнения проекта станут научной основой для создания технологий в области суперконденсаторов из нанокомпозитных материалов. Результаты исследованиий помогут создать новые приборы и методы в нанотехнологии, в частности, будут полезны при решении проблем стабилизации свойств синтезированных наноматериалов. Участие в проекте ученых, молодых сотрудников, студентов, магистрантов и докторантов создаст новые рабочие места и возможность повышения квалификации кадров и их переподгатовку, что даст хороший социально – экономический эффект.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаны жүзеге асыру барысында алынған жаңа әдістер мен нәтижелер нанокомпозиттік материалдардан суперконденсаторлар саласындағы технологияларды құрудың ғылыми негізі болады. Зерттеу нәтижелері нанотехнологияда жаңа құрылғылар мен әдістерді жасауға көмектеседі, атап айтқанда, синтезделген наноматериалдардың қасиеттерін тұрақтандыру мәселелерін шешуде пайдалы болады. Жобаға ғалымдар, жас қызметкерлер, студенттер, магистранттар мен докторанттардың қатысуы жаңа жұмыс орындары мен кадрлардың біліктілігін арттыру және оларды қайта даярлау мүмкіндігін ашады, бұл жақсы әлеуметтік – экономикалық нәтиже береді.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) : Задание по проекту на 2022 год выполнены с опережением, опубликована статья в журнале с квартилем Q2 по Scopus и Web of Science

Efficiency (in Kazakh) : Проект бойынша 2022 жылға тапсырмалар алдын ала орындалды, квартиль Q2 Scopus және Web of Science журналдарында мақалалар жарияланды.

Field of application (in Russian) : Технология синтеза наноматериалов и материалы для приборов электрохимического запасания энергии.

Field of application (in Kazakh) : Наноматериалды синтездеу технологиясы және электрохимиялық энергияны сақтау құрылғыларына арналған материалдар.