Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка электродных структур суперконденсаторов с улучшенными энергетическими и стоимостными параметрами

ФИО: Климонт А.А.

Направление: Современные материалы и технологии их создания (У.М.Н.И.К.)

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Физической химии

В последние годы всё большее внимание исследователей сосредоточено на различных электрохимических системах, пригодных для выработки и хранения энергии. Особое место среди этих систем заняли электрохимические конденсаторы, известные так же как суперконденсаторы (СК). Преимуществами СК перед другими накопителями энергии являются их долговечность (они выдерживают на несколько порядков больше циклов зарядки-разрядки, чем аккумуляторы), значительно более высокие зарядные и разрядные токи (что, например, приводит к более высокой скорости зарядки – до долей секунды, в то время как аккумуляторам для этого требуется несколько часов), отсутствие агрессивных химических соединений (как, например, в кислотных аккумуляторах), более широкий интервал рабочих температур, неприхотливость в эксплуатации и т.д. Всё это делает суперконденсаторы перспективным средством аккумуляции электрической энергии для самого разнообразного технического применения.

На основе произведённого анализа литературы и обобщения мирового опыта в области разработки и создания СК, в качестве электродов симметричных СК с двойным электрическим слоем, предложено использовать углеродные ткани, которые предлагается подвергнуть обработке физико-химическими методами с целью повышения удельной поверхности, оптимизации пористой структуры и активизации поверхности по отношению к выбранному варианту электролита.

В настоящее время отечественной фирмой РИКОН разработан электродный материал для высокоэффективных суперконденсаторов со значением удельной емкости – 110–120 Ф/г (≈ 3 Ф/см2). В результате выполнения проекта планируется разработать электродные структуры на основе модифицированных углеродных тканей для создания энергоэффективных суперконденсаторов с удельной ёмкостью до 250 Ф/г и ≈ 5–7 Ф/см2 при КПД не менее 85%. При успешном завершении работ, предприятия выпускающие продукцию будут заинтересованы в использовании результатов работ, и можно ожидать готовность этих предприятий предоставить условия для выполнения работ по отработке технологии и реализации работ в промышленном производстве.