Inventory number IRN Number of state registration
0222РК00417 AP08856820-OT-22 0120РК00303
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: 0 Publications Scopus: 0
Number of books Appendicies Sources
1 2 7
Total number of pages Patents Illustrations
59 1 28
Amount of funding Code of the program Table
22000000 AP08856820 5
Name of work
Разработка методов получения из растительных отходов нанопористых материалов с заданными характеристиками и создание на их основе высокоэффективных суперконденсаторов
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Метод, способ
Report authors
Лесбаев Бахытжан Тастанович , Приходько Николай Георгиевич , Атаманов Мейрам Каратаевич , Хабибуллин Фархат Хасанович , Рахымжан Нургали Балгабайулы , Лесбаев Айдос Бакытжанович , Малтай Анар Бұрхатқызы , Толынбеков Айдос Бейбитбекулы , Нургожина Данара Маратовна , Устаева Гаухар Сакеновна ,
0
0
2
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт проблем горения"
Abbreviated name of the service recipient ИПГ
Abstract

Объектом исследования является активированный углерод

Зерттеу нысаны – активтендірілген көміртегі

Цель проекта разработка технологий получения нанопористых углеродных материалов с заданными структурными характеристиками из отходов растительного сырья и создание на их основе высокоэффективных суперконденсаторов для различных приложений

Проектінің мақсаты өсімдік шикізатының қалдықтарынан қажетті құрылымдық сипаттамаларға ие нанокеуекті көміртекті материалдарды алу технологияларын әзірлеу және алынған материалдардың негізінде әртүрлі қолданысқа арналған тиімділігі жоғары суперконденсаторларды жасау

Сканирующая электронная микроскопия, низкотемпературная физическая адсорбция азота (метод БЭТ), энергодисперсионный анализ (EDAX), Раман-спектроскопия, циклическая вольтамперометрия, гальваностатический заряд-разряд

Сканерлі электронды микроскопия, төмен температуралы физикалық азот адсорбциясы (БET әдісі), энергодисперсиялық талдау (EDAX), Раман спектроскопия, циклдік вольтамперметрия, гальваностатикалық заряд-разряд

Оптимизированы условия получения нанопористых углеродных материалов с заданным соотношением микро, мезо и макропор, обеспечивающих свободную подвижность ионов электролита по всему объему материала для двух видов растительных отходов, рисовой шелухи с удельной поверхностью 2850-2950 м2/г и скорлупы грецкого ореха с удельной поверхностью 2100-2250 м2/г. Разработан метод модифицирования нанопористого углерода чешуйчатым графеном, наночастицами оксида никеля, металлического никеля, углеродными нанотрубками и фуллеренами. Разработан технологический маршрут создания электродов на основе полученных материалов с максимальными удельными энергетическими характеристиками и исследованы их электрохимические характеристики. Разработаны и созданы прототипы промышленных образцов одиночных ячеек суперконденсаторов и суперконденсаторных модулей для различных приложений. Основываясь на полученных научных результатов проекта составлены рекомендации по коммерциализации с проведением предварительного технико-экономического обоснования

Өсімдік қалдықтарының екі түрінен, 2850-2950 м2/г беттік ауданға ие күріш қауызы мен 2100-2250 м2/г беттік ауданға ие жаңғақ қабығынан материалдың бүкіл көлемі бойынша электролит иондарының еркін қозғалғыштығын қамтамасыз ететін микро, мезо және макрокеуектердің берілген арақатынасына ие нанокеуекті көміртекті материалдарды алу шарттары оңтайландырылған. Нанокеуекті көміртекті үлпек графенмен, никель оксиді және металдық никель нанобөлшектерімен, көміртегі нанотүтіктерімен және фуллерендермен модификациялау әдісі әзірленді. Алынған материалдар негізінде максималды меншікті энергетикалық сипаттамаларға ие электродтарды жасаудың технологиялық маршруты әзірленді және олардың электрохимиялық сипаттамалары зерттелді. Әртүрлі қолданбаларға арналған бір ұяшықты суперконденсаторлар мен суперконденсаторлық модульдердің өнеркәсіптік прототиптері әзірленіп жасалды. Жоба орындау барысында алынған ғылыми нәтижелеріне жүгініп алдын ала техникалық-экономикалық негіздеме жасай отырып коммерцияландыру бойынша ұсыныстар жасалды

Предлагаемая авторами разработка имеет перспективу внедрения и является экономически привлекательным объектом финансирования для мелкосерийного выпуска нанопористых материалов востребованых не только в качестве электродных материалов для суперконденсаторов, но и в качестве перспективных материалов для создания сорбентов, носителей катализаторов, систем хранения водорода и композиционных материалов различного назначения. Это обстоятельство в социальном и экономическом аспекте актуально для развития среднего и малого бизнеса в Казахстане и обеспечения новых рабочих мест

Авторлар ұсынған әзірлеменің жүзеге асыру перспективасы жоғары және тек суперконденсаторларға арналған электродтық материалдарды алуға ғана емес, сонымен қатар сорбенттер, катализаторлар тасымалдаушылар, сутегі сақтау жүйелері және әртүрлі мақсаттарға арналған композициялық материалдар жасауға қажетті нанокеуекті материалдардың шағын өндірісін қаржыландырудың экономикалық тартымды объектісі болып табылады. Бұл жағдай әлеуметтік-экономикалық тұрғыдан Қазақстандағы шағын және орта бизнесті дамыту және жаңа жұмыс орындармен қамтамасыз ету саласында өзекті мәселелердің бірі болып табылады

Области применения результатов проекта связаны с разработкой технологий создания суперконденсаторов, которые могут быть использованы в системах стабилизации и распределения напряжения в условиях пиковых нагрузок на промышленных предприятиях, в устройствах накопления и рекуперации электроэнергии в гибридном транспорте, в качестве дополнительных устройств в системах электростартерного пуска двигателей внутреннего сгорания и автономных системах электропитания в компьютерной и бытовой технике

Жобаның нәтижелерін қолдану аймақтары өнеркәсіптік кәсіпорындардағы жоғары жүктеме жағдайында кернеуді тұрақтандыру және тарату жүйелерінде, гибридті көліктерде электр энергиясын жинақтау және қайта қалыптастыру құрылғыларында, іштей жанғыш қозғалтқыштарды іске қосуға қосымша құрылғылар ретінде, компьютерлік және тұрмыстық техникадағы автономды электрмен жабдықтау жүйелерінде қолданылатын суперконденсаторларды жасау технологияларын әзірлеумен байланысты

UDC indices
541.13, 544.6, 621.319.4
International classifier codes
45.35.41;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Растительные отходы; Нанопористый углерод; Механическая активация; Карбонизация; Суперконденсатор;
Key words in Kazakh
Өсімдік қалдықтары; Нанокеуекті көміртегі; Механикалық активтендіру; Карбонизация; Суперконденсатор;
Head of the organization Надиров Рашид Казимович кандидат химических наук / профессор
Head of work Лесбаев Бахытжан Тастанович Кандидат химических наук / ассоциированный профессор (доцент)
Native executive in charge Приходько Николай Георгиевич Профессор