Моделювання та оптимізація структурно-хімічних складових суперконденсаторів з метою покращення їх питомих характеристик

Abstract

Звіт є заключним по темі „Моделювання та оптимізація структурно-хімічних складових суперконденсаторів з метою покращення їх питомих ха-рактеристик” (шифр 2034Ф), яка виконувалась на кафедрі фізичної хімії хімі-ко-технологічного факультету Національного технічного університету Укра-їни „КПІ” у відповідності до наказу МОН України № 732 від 24.10.2006 р., наказ НТУУ "КПІ" № 2-248 від 29.12.2006 р. Керівник НДР: зав. НДЛ МНЕС кафедри фізичної хімії, кандидат хімічних наук В.Ізотов. Об’єкти дослідження – високопористі вугільні матеріали, органічні електроліти на основі апротонних розчинників та гелеподібні електроліти на основі аеросилів. Метою даної НДР було: створення теоретичної моделі, що відображає закономірності процесів дифузії органічного електроліту в нанопорах та транспортних каналах вугільного електродного матеріалу, а також проведен-ня оптимізації структурно-хімічних складових суперконденсаторів для по-кращення їх питомих характеристик, перш за все, для збільшення питомої потужності до 5-6 кВт/кг. Методи дослідження – електрохімічні (циклічна вольтамперометрія, кондуктометрія, гальваностатичне циклювання), ядерної магнітної релакса-ції. Встановлені закономірності впливу нанопористої структури вугільного матеріалу, структури транспортних каналів та фізико-хімічних властивостей електроліту на параметри суперконденсаторів. Одержані порівняльні дані поведінки гелеподібних та рідких органічних електролітів в широкому діапазоні концентрацій і температур та порівняльні дані про продукти термо- і електророзкладу рідких і гелеподібних електролітів. Одержані дані про фа-радеєвські процеси, що протікають на межі розподілу вугільний елект-род/електроліт і є причиною саморозряду суперконденсатора. Розроблена те-оретична модель, що описує процеси дифузії в нанопорах та транспортних каналах активованого вугільного матеріалу. За результатами роботи опубліковано 4 статті, 3 тези доповідей та отримано 1 патент на винахід.