Електрохімічні властивості нанопористих вуглецевих матеріалів, отриманих із сировини рослинного походження (костри коноплі)

N. Ya. Ivanichok, I. M. Budzuliak, M. I. Moiseienko, R. P. Lisovskiy, B. I. Rachii, A. M. Gamarnyk, L. V. Turovska, S. A. Lisovska

Анотація


У роботі представлені результати електрохімічних досліджень активованого нанопористого вуглецевого матеріалу (НВМ) як електродного матеріалу для електрохімічних конденсаторів (ЕК), заряд яких накопичується в подвійному електричному шарі (ПЕШ). НВМ отриманий із сировини рослинного походження (костри коноплі) шляхом її термохімічної активації з використанням ортофосфорної кислоти. Встановлено, що існує оптимальне співвідношення між кількістю кислоти та прекурсору на основі рослинної біомаси, яке рівне 0,75:1. При цьому значення питомої площі поверхні отриманого НВМ становила ~ 2000 м2/г, а максимальна питома ємність макетів ЕК сформованих на їх основі рівна ~ 113 Ф/г. При цьому вклад ємності ПЕШ в загальну ємність становить 60-80 %.

Ключові слова


нанопористий вуглецевий матеріал; термохімічна активація; подвійний електричний шар; електрохімічний конденсатор; питома ємність

Посилання


F. Beguin, E. Frackowiak, Carbons for Electrochemical Energy Storage and Conversion Systems (CRC Press., 2010).

B. Viswanathan, P. IndraNeel, T. Varadarajan, Methods of Activation and Specific Applications of Carbon Materials (Chennai: National Centre for Catalysis Research Indian Institute of Technology Madras, 2009).

M. Inagaki, H. Konno, O. Tanaike, J. Power Source 195(24) 7880-7903 (2010) (doi:10.1016/j.jpowsour.2010.06.036).

B.E. Conway, Electrochemical Supercapacitors: Scientific Fundamentals and Technological Applications (N.Y. Kluwer Academic Plenum Publishers, 1999).

B.I. Rachiy, B.K. Ostafiychuk, I.M. Budzulyak et al., Journal of Nano- and Electronic Physics 6(4), 04031 (2014).

B.K. Ostafiychuk, R.P. Lisovskiy, A.H.Z. Al-Saedi, B.I. Rachiy, V.O. Kotsyubynsky, P.I. Kolkovsky, R.I. Merena, A.B. Hrubiak, Journal of Nano- and Electronic Physics 11(3) 03036 (2019) (doi: 10.21272/jnep.11(3).03036).

M. Endo, Y.J. Kim, T. Takeda et al. Journal of The Electrochemical Society 148(10) A1135 (2001).

B.K. Ostafiychuk, I.M. Budzulyak, B.I. Rachiy et al. Journal of Nano- and Electronic Physics 9(5), 05001. (2017), (doi: 10.21272/jnep.9(5).05001).

B.K. Ostafiychuk, I.M. Budzulyak, B.I. Rachiy et al. Nanoscale Research Letters 10(1) 10:65 (2015) (doi: 10.1186/s11671-015-0762-1).

B.K. Ostafiychuk, I.M. Budzulyak, A.I. Kachmar et al. Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii 16(2) 303 (2018).

H. Wang, L. Pilon, Electrochimica Acta 64(1) 130 (2012) (doi: 10.1016/j.electacta.2011.12.118).

V.A. Gorlov, L.A. Pogortina, S.Ye. Shylekova, S.D. Fedoseev. Izvestie AN SSSR seriia khimicheskaia 3 713 (1990).

S. Ardizzone, G. Fregonara, S. Trasatti, Electrochimica Acta 35(1) 263 (1990) (doi: 10.1016/0013-4686(90)85068-X).

Yu.M. Volfkovich, T.M. Serdiuk. Elektrokhimiia 38(9) 1043 (2002).


Повний текст: PDF (English)
7 :: 21

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.