Яблонь Л. С. Механізми ємнісного та фарадеївського накопичення і перетворення енергії в низькорозмірних структурах

У дисертації досліджено закономірності сумісного впливу лазерного опромінення, ультразвуку та термічної дії на фізико-хімічні властивості наногібридизованих структур, з'ясовано взаємозв'язки між умовами і режимами отримання, модифікацією композитів і перебігом електрохімічних процесів в джерелах та накопичувачах електричної енергії, сформованих на їх основі. Вперше встановлено, що оптимальний вміст НВМ в композитах TiS2/С становить 50 % маси, MoS2/С і ТіО2/С - 70 %, ?-Ni(OH)2/C - 10 %, що пов'язано з оптимальним поєднанням ємнісного та фарадеївського характерів накопичення заряду і приводить до зростання питомих ємнісних і енергетичних характеристик. Вперше виявлено, що у результаті лазерного опромінення зростає інтенсивність псевдоємнісного процесу накопичення заряду (зокрема, для лазерно опроміненого композиту TiS2/С вклад псевдоємності становить 65-70 % від загальної ємності), внаслідок дефектності структури, яка приводить до зростання кількості гостьових позицій для проходження швидких оборотних фарадеївських реакцій. З'ясовано, що модифікація лазерним опроміненням та ультразвуком приводить до зростання питомої ємності нанокомпозитів ?-Ni(OH)2/C (554 та 472 Ф/г при струмах 5 мА і 10 мА для композиту, підданого впливу ультразвуку). Вперше отримано високі значення питомої ємності ЛДС, в яких катодними матеріалами є композити MoS2/C, опромінені лазером, ультразвуком та отримані модифікованим методом: 1820, 2205, 2510 А?год./кг, відповідно, а питома енергія при цьому становить 1980, 2420, 2750 Вт?год./кг. Встановлено, що кулонівська ефективність для ГК, в якому в якості катода виступає лазерно опромінений композит ?-Ni(OH)2 /C, досягає 97 % і практично не змінюється до 500 циклу, а для ГК, катодним матеріалом якого є композит ?-Ni(OH)2 /C, підданий дії ультразвуку, поступово зростає, досягаючи 99 % і не змінюється до 500 циклу, що є перспективним для подальшого практичного застосування даного композиту.