Высокопористый электродный материал для гибридных конденсаторов высокой удельной энергоемкости

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Разработан электродный материал на основе высокопористого углеродного материала для гибридных конденсаторов, превышающих параметры существующих суперконденсаторов. Показаны основные конструктивные и технологические решения для создания электродных материалов, обеспечивающие принципиальную возможность получения удельной энергоемкости гибридных конденсаторов свыше 300 Вт∙час/кг. Также приведена разработанная тонкопленочная нанотехнология изготовления таких электродных материалов для гибридных конденсаторов.

Full Text

Restricted Access

About the authors

В. В. Слепцов

Московский авиационный институт

Email: anna.diteleva@mail.ru
Russian Federation, Волоколамское шоссе, д. 4, Москва, 125993

А. О. Дителева

Московский авиационный институт

Author for correspondence.
Email: anna.diteleva@mail.ru
Russian Federation, Волоколамское шоссе, д. 4, Москва, 125993

Д. Ю. Кукушкин

Московский авиационный институт

Email: anna.diteleva@mail.ru
Russian Federation, Волоколамское шоссе, д. 4, Москва, 125993

Р. А. Цырков

Московский авиационный институт

Email: anna.diteleva@mail.ru
Russian Federation, Волоколамское шоссе, д. 4, Москва, 125993

В. И. Кузькин

Московский авиационный институт

Email: anna.diteleva@mail.ru
Russian Federation, Волоколамское шоссе, д. 4, Москва, 125993

References

  1. Козадеров О.А. Современные химические источники тока / Учебное пособие 2-е изд. стер. Санкт-Петербург: Лань. 2017. ISBN 978-5-8114-2121-3.
  2. Ji Ung Choi, Natalia Voronina. Recent Progress and Perspective of Advanced High-Energy Co-Less Ni-Rich Cathodes for Li-Ion Batteries: Yesterday. Today. and Tomorrow. // Adv. Energy Mater. 2020. V. 10. 2002027.
  3. Кицюк Е.П. Исследование и разработка процессов формирования наноструктурированных электродов электрохимических устройств накопления энергии. // Дис. к-та тех. Наук: 05.27.06. Москва. 2017.
  4. Reitz C., Breitung B., Schneider A., Wang D., Von L.M., Leichtwei T.,. Janek J, Hahn H., Brezesinski T.. Hierarchical carbon with high nitrogen doping level: a versatile anode and cathode host material for long-life lithium-ion and lithium-sulfur batteries // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2016 г.
  5. Корнилов Д.Ю. Оксид графена – новый электродный наноматериал для химических источников тока // Дис. д-ра тех. наук: 05.16.08. Москва. 2020 г.
  6. Громов Д.Г., Галперин В.А., Лебедев Е.А., Кицюк Е.П. Развитие электрохимических накопителей электрической энергии на основе наноструктур // Нанотехнологии в электронике. Москва: Техносфера. 2015.
  7. Hui Shao, Yih-Chyng Wu. Nanoporous carbon for electrochemical capacitive energy storage // Chem. Soc. Rev. 2020. V. 49. P. 3005–3039.
  8. Andres Velasco, Yu Kyoung Ryu. Recent trends in graphene supercapacitors: from large area to microsupercapacitors // Sustainable Energy Fuels. 2021. V. 5. P. 1235–1254.
  9. Elinson V. M., Shchur P. A. Antiadhesion fluorocarbon coatings with induced surface charge for protection against biodegradation // High Temperature Material Processes: An International Quarterly of High-Technology Plasma Processes. 2023. V. 27. №. 4. С. 33–38. doi: 10.1615/HighTempMatProc.v27.i4.40
  10. Слепцов В.В., Гоффман В.Г., Дителева А.О., Ревенок Т.В., Дителева Е.О. Физическая модель электродного материала для гибридных конденсаторов // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2023. Т. 59. № 2. С. 1–6. doi: 10.31857/S0044185623700171
  11. Гоффман В.Г., Слепцов В.В., Гороховский А.В., Горшков Н.В., Ковынева Н.Н., Севрюгин А.В., Викулова М.А., Байняшев А.М., Макарова А.Д., Ч. Зо Лвин. Накопители энергии с бусофитовыми электродами, модифицированными титаном // Электрохимическая энергетика. 2020. Т.20. №1. С. 20–32. doi: 10.18500/1608-4039-2020-20-1-20-32

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Carbon fiber of the “Busofit" type.

Download (114KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Titanium-metallized fiber (a) of the “Busofit” type and a single thread (b).

Download (330KB)
Indexing metadata
4. 3. Modified surface of a titanium film consisting of layers of conductive titanium, an oxide dielectric film, and a porous layer of potassium tetratitanate.

Download (197KB)
Indexing metadata
5. 4. An electric pulse installation for producing and simultaneously positioning nanoparticles in a carbon matrix.

Download (142KB)
Indexing metadata
6. 5. Formed nanostructures of silver (a), magnesium (b), zinc (c), and aluminum (d) nanoparticles on filaments of carbon fiber Busofit using thin-film nanotechnology.

Download (765KB)
Indexing metadata
7. 6. Dependence of the theoretical specific energy capacities of hybrid capacitors with tunnel-thin dielectric with the addition of chemically active material LiNi0.8Co0.15Al0.05O2.

Download (134KB)
Indexing metadata
8. 7. Dependence of the theoretical specific energy capacities of hybrid capacitors with an increase in voltage to 15 V due to an increase in dielectric thickness.

Download (124KB)
Indexing metadata
9. 8. Dependences of the theoretical specific energy capacities of hybrid capacitors with a metal-air LiO2 system.

Download (70KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences