Кузишин М. М. Псевдоємнісне накопичення електричної енергії в електрохімічних системах на основі нанопористого вуглецю

У дисертаційній роботі досліджено вплив умов модифікації нанопористого вуглецевого матеріалу на процеси псевдоємнісного накопичення електричного заряду в електрохімічних конденсаторах. Встановлено, що при співвідношенні 85:15 нанопористого вуглецю до терморозширеного графіту в композитному матеріалі електрода та при розмірах часток цих складових 160 - 200 мкм, величина питомої ємності зростає до 160 Ф/г. В результаті хімічної обробки нанопористого вуглецю азотною кислотою на його поверхні формуються азотовмісні сполуки, зокрема аміди, аміни, іміни, нітрили та піридини, що спричиняє зменшення кількості пор розміром 0,85 - 1,25 нм і відповідно зростання кількості пор розміром 0,65 - 0,85 нм. При цьому вклад псевдоємності, яка викликана швидкими оборотними фарадеївськими процесами за участю поверхневих функціональних груп Нітрогену, становить 30% загальної ємності псевдоконденсатора. Розроблена і реалізована методика осадження оксидів металів на поверхню азотовмісного НВМ, яка дозволяє підвищити псевдоємність за рахунок редокс реакцій. Вперше виявлено, що при вмісті металу на рівні 1% нікель, кобальт та ферум оксиди підвищують питому ємність вуглецевих електродів електрохімічного конденсатора до 260 Ф/г при струмі розряду 0,3 А/г.