ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2022; 4: 102-110
http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2022-4-102-110
ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГРАФИТОВОЙ ФОЛЬГИ В КАЧЕСТВЕ АКТИВНОГО МАТЕРИАЛА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ С ВОДНО-ОРГАНИЧЕСКИМ ЭЛЕКТРОЛИТОМ
Москалев Юрий Геннадьевич – аспирант, кафедра «Химические технологии». Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.
Пожидаева Светлана Александровна – канд. техн. наук, доцент, кафедра «Химические технологии». Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.
Тесля Василий Григорьевич – соискатель, кафедра «Химические технологии», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. teslya71@mail.ru
Корбова Екатерина Вадимовна– аспирант, кафедра «Химические технологии», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. war_wara@inbox.ru
Липкин Михаил Семенович – докт. техн. наук, доцент, зав. кафедрой «Химические технологии»,Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. lipkin@yandex.ru
Аннотация
Целью настоящей работы являлось изучение графитовой фольги в качестве активного материала электрохимических конденсаторов в водно-органических электролитах. Проведенными исследованиями с использованием методов вольтамперометрии, гальваностатического циклирования, электрохимической импедансной спектроскопии установлено, что в электролите на основе диметилсульфоксида протекают параллельные процессы восстановления анодных продуктов терморасширенного графита и разряд емкости двойного слоя, причем емкость ДЭС увеличивается за счет фарадеевских процессов. При гальваностатическом циклировании удельная емкость составляет около 200 Ф/г при плотностях тока до 50 мА/см2. Метод анализа электродного процесса на основе диаграмм Рагона и качественной теории траекторий динамических систем на фазовой плоскости представляет интерес как метод уточнения механизма электродных процессов в суперконденсаторах и других химических источниках тока.
Ключевые слова: суперконденсаторы, графитовая фольга, импедансная спектроскопия, электрохимические конденсаторы, структура, электроосаждение, терморасширенный графит, диаграммы Рагона, диметилсульфоксид
Полный текст: [in elibrary.ru]
Ссылки на литературу
- Пат. 2254641 RU МПКС1 H01M 4/04, H01G 11/22. Способ изготовления неполяризуемого электрода для электрохимического конденсатора.
- Кузнецов Д.Н. [и др.]. Новые технологии композиционных электродов электрохимических конденсаторов // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2022. № 2. С. 85‑92 http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2022-2-85-92.
- Терморасширенный графит: синтез, свойства и перспективы применения (Обзор) / А. В. Яковлев, А. И. Финаенов, С. Л. Забудьков, Е. В. Яковлева // Журнал прикладной химии. 2006. Т. 79, № 11. С. 1761 – 1771.
- Бережная А.Г., Чернявина В.В., Синявин А.Л. Электрохимические параметры суперконденсаторов на водном нейтральном электролите с разными электродными материалами // Электрохимия. 2019. Т. 55. № 8. С. 1005 –1010. doi:10.1134/S0424857019080048.
- Xu Yuelong, Ren Bin, Wang Shasha, Dong Xiaoxi. Carbon aerogels with oxygen-containing surface groups for use in supercapacitors // Solid State Ionics. 2019. № 339. С. 338 – 345. doi:10.1016/j.ssi.2019.115005
- Вольфкович Ю.М., Мазин В.М., Уриссон Н.А. Исследование работы двойнослойных конденсаторов на основе углеродных материалов // Электрохимия. 1998. Т. 34, № 8. С. 825 – 832.
- Рычагов А.Ю. [и др.]. Перспективные электродные материалы для суперконденсаторов // Электрохимическая энергетика. 2012. Т. 12, № 4. С. 167 – 180.
- Рычагов А.Ю., Вольфкович Ю.М. Особенности взаимодействия активированных угольных электродов с растворами серной кислоты// Электрохимия. 2006. Т. 43, № 11. С. 1343 – 1349.
- Ионов С. Г. Электронный транспорт и физико-химические свойства интеркалированных соединений графита и углеродных материалов, получаемых на их основе: дис. … д-ра техн. наук. / МГУ им. М.В.Ломоносова. М., 2016. 379 c.
- Кедринский И.А., Яковлев В.Г. Li-ионные аккумуляторы.: 1-е изд. Красноярск: Платина, 2002. 268 с.
- Пат. 2706103RU МПК C1C01B 32/225, C04B 35/536. Графитовая фольга, листовой материал на ее основе, уплотнение и способ получения.
- Материалы сайта УНИХИМТЕК. Группа компаний.URL: https://unichimtek.ru/develop/tekhnologiya-polucheniya-graf itovoy-folgi-metodom-sukhogo-vspenivaniya/ (дата обращения 04.09.2022).
- Рагоне Д. Обзор аккумуляторных систем для транспортных средств с электрическим приводом: техн. документ SAE 680453, 1968, https://doi.org/10.4271/680453
- Андронов А. А., Витт А. А., Хайкин С. Э. Теория колебаний: 2-е изд. М.: Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», 1959. 568 c.