Мандзюк В. І. Структурно-морфологічні та електрохімічні властивості турбостратного вуглецю і композиційних матеріалів SiO2-C, Al2O3-C.

У дисертації проведено комплексне дослідження процесу електрохімічного впровадження йонів літію у пористий вуглецевий матеріал, отриманий із рослинної сировини, встановлено закономірності впливу термохімічної модифікації на його структуру, морфологію та електропровідність, а також енергоємні параметри літієвих джерел струму з електродами на його основі. Досліджено процеси термічного розкладу сахаридів в інертній атмосфері. Вперше встановлено, що максимальна інтенсивність сублімаційного процесу реєструється за температури 270-280°С внаслідок утворення в матеріалі карбіноїдних кластерів C4H2O, C5HO2 або С6Н5О, С6Н6О2 або С9Н2. З’ясовано, що текстура матеріалу, одержаного із лактози, сформована з пластівчастих кристалітів товщиною 0,4 нм і розміром пелюсток 0,4-5 нм, що забезпечує їм значення питомої електропровідності 147,5 Ом -1∙м -1 за температури активації 1000°С. Сформовані на основі сахаридів електрохімічні конденсатори володіють ємністю 160 Ф/г при струмі розряду 10 мА.Вперше запропоновано темплатний спосіб отримання синтетичного вуглецю з використанням лактози і мезопористого гідроксиду алюмінію AlOОН. При співвідношенні C : AlOOH = 1:1 формується матеріал із вмістом мезопор 85 %. Електрохімічний конденсатор на його основі витримує розряд струмами до 200 мА при збереженні питомої ємності на рівні 121 Ф/г.Вперше запропоновано спосіб формування структури композитів SiO2-C і Al2O3-C, який полягає у нашаруванні вуглецевого компоненту із лактози у вигляді пластівчастих графенових листків розміром 0,4 × 5,0 нм на поверхню наночастинок пірогенного SiO2 і Al2O3, та показано переваги отриманих даним способом композитів при їх використанні як катодних матеріалів літієвих джерел струму.