Inventory number IRN Number of state registration
0322РК01343 AP14972938-KC-22 0122РК00769
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения At a negotiated price Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 3000000 AP14972938
Name of work
Разработка и создание электродов для суперконденсаторов на основе наноструктурированных композитных материалов
Type of work Source of funding Report authors
Applied Малтай Анар Бұрхатқызы
0
0
0
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 наноструктурированный композитный материал из отходов растительного сырья.

Зерттеу объектісі өсімдік шикізатының қалдықтарынан алынған наноқұрылымды композициялық материал болып табылады.

Цель проекта – разработка метода получения наноструктурированных композитных материалов из отходов растительного сырья для создания электродов и проведение комплексных исследований созданных электродов в зависимости от состава, структуры и свойств композитного материала.

Жобаның мақсаты электродтар жасау үшін өсімдік қалдықтарынан наноқұрылымды композиттік материалдарды алу әдісін әзірлеу және композиттік материалдың құрамына, құрылымы мен қасиеттеріне байланысты жасалған электродтарға кешенді зерттеулер жүргізу.

Морфологию и структуру лигнина и электроформованных нановолокон характеризуется с помощью оптической микроскопией, ИК-спектроскопией, СЭМ, Раман, ЯМР, ТГА, элементным анализом, РФА. Электрохимические характеристики полученных лигниновых волокон оценивается с помощью циклической вольтамперометрией, гальваностатического заряда-разряда и методом электрохимической импедансной спектроскопии.

Лигнин және электроиірінді наноталшықтардың морфологиясы мен құрылымы оптикалық микроскопия, ИҚ спектроскопия, СЭМ, Раман, ЯМР, TГА, элементтік талдау, РФТ көмегімен сипатталады. Алынған лигнин талшықтарының электрохимиялық сипаттамалары циклдік вольтметрия, гальваностатикалық заряд-разряд және электрохимиялық кедергі спектроскопиясы арқылы бағаланады.

Жобаның жаңалығы ағаш қалдықтары мен наноқұрылымды композиттік материалдар негізінде суперконденсаторларға арналған электродтарды жасау, сондай-ақ олардың меншікті сыйымдылығын арттыру мүмкіндіктерін жан-жақты зерттеу болып табылады.

Новизной проекта является разработка электродов для суперконденсаторов на основе древесных отходов и наноструктурированных композитных материалов, также комплексное исследование возможностей повышения их удельной емкости.

В научно-техническом плане, полученные результаты найдут применение при разработке технологий производства широкого спектра композиционных материалов, систем хранения энергии. В социально-экономическом, экологическом и научно-техническом плане результаты проекта будут способствовать развитию систем хранение энергии в Республике Казахстан.

Ғылыми-техникалық тұрғыдан алғанда, алынған нәтижелер композициялық материалдардың кең спектрін өндіру технологияларын, энергияны сақтау жүйесін әзірлеуде қолданылады. Әлеуметтік-экономикалық, экологиялық және ғылыми-техникалық тұрғыдан алғанда жобаның нәтижелері Қазақстан Республикасында энергия сақтау жүйесін дамытуға ықпал етеді.

В предлагаемом проекте будет синтезирован лигнин из древесных отходов методом органосольв. В отличие от известных методов экстракции лигнина и синтеза непрерывных волокон с наноразмерным диаметром, данный метод является экономичным, простым и технологичным. Также практические аспекты связаны с разработкой эффективных технологий производства активированных углей, что имеет перспективу создания полупромышленных установок и дальнейшего промышленного внедрения. Для оценки эксплуатационных свойств продукции и исследовании её на эффективность, в зависимости от назначения и применения, будут применяться соответствующие методики и современное приборное обеспечение. Разработка метода изготовления эффективного суперконденсатора создаст предпосылки для дальнейшей коммерциализации полученных научных результатов.

Ұсынылып отырған жоба органосольв әдісі арқылы ағаш қалдықтарынан лигнин синтезделеді. Лигнинді экстракциялаудың белгілі әдістерінен және наноөлшемді диаметрі бар үздіксіз талшықтарды синтездеуден айырмашылығы, бұл әдіс үнемді, қарапайым және технологиялық жағынан жетілдірілген. Сонымен қатар практикалық аспектілер жартылай өнеркәсіптік зауыттарды құру және одан әрі өнеркәсіптік енгізу перспективасы бар белсендірілген көмірді өндірудің тиімді технологияларын әзірлеуге қатысты. Өнімнің өнімділік қасиеттерін бағалау және олардың мақсаты мен қолданылуына қарай тиімділігін зерттеу үшін сәйкес әдістер мен заманауи аспаптар қолданылады. Тиімді суперконденсаторды өндіру әдісін әзірлеу алынған ғылыми нәтижелерді одан әрі коммерцияландыру үшін алғышарттар жасайды.

Области применения результатов проекта связаны с разработкой методов 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, автономных системах электропитания в бытовой технике.

Жобаның нәтижелерін қолдану бағыттары өнеркәсіптік кәсіпорындардағы ең жоғары жүктеме жағдайында кернеуді тұрақтандыру және тарату жүйелерінде, гибридті көліктерде электр энергиясын жинақтау және қалпына келтіру құрылғыларында қолдануға болатын суперконденсаторларды құру әдістерін әзірлеуге, және тұрмыстық техникадағы автономды электрмен жабдықтау жүйелері.

UDC indices
539:124.539+543:842
International classifier codes
31.01.00; 44.00.00; 61.67.33;
Key words in Russian
древесные отходы; активированный углерод; лигнин; нановолокна; наноструктурированные материалы; электрод; суперконденсатор;
Key words in Kazakh
ағаш қалдықтары; белсендірілген көмір; лигнин; наноталшықтар; наноқұрылымдық материалдар; электрод; суперконденсатор;
Head of the organization Надиров Рашид Казимович Кандидат химических наук / Профессор
Head of work Малтай Анар Бұрхатқызы магистр / PhD