Π”ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌΡ‹, курсовыС, Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚Ρ‹, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅...
Брочная ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² ΡƒΡ‡Ρ‘Π±Π΅

Π‘ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π· Π±ΠΈΠΎ-Π½Π°Π½ΠΎ-ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚ΠΎΠ² для ΠΌΠ΅Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΈ энСргСтики

Π Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΈΠΈΠ£Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΠΌΠΎΠ΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

БупСркондСнсаторы ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ устройством хранСния энСргии ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ батарСями ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ, ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ высокой ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΆΠΈΠ·Π½Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΎΠΌ ΠΈ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ быстрой пСрСзарядки. ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ супСркондСнсатора опрСдСляСтся Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΡƒΡŽ ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ элСктроды. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄Π°ΠΌ Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π°, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ… Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Ρ‘ >

Π‘ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π· Π±ΠΈΠΎ-Π½Π°Π½ΠΎ-ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚ΠΎΠ² для ΠΌΠ΅Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΈ энСргСтики (Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚, курсовая, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ)

БупСркондСнсаторы ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ устройством хранСния энСргии ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ батарСями ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ, ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ высокой ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΆΠΈΠ·Π½Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Ρ†ΠΈΠΊΠ»ΠΎΠΌ ΠΈ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ быстрой пСрСзарядки. ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ супСркондСнсатора опрСдСляСтся Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΡƒΡŽ ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ элСктроды. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄Π°ΠΌ Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π°, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π² ΡΠΎΡ‡Π΅Ρ‚Π°Π½ΠΈΠΈ с ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Π°ΠΌΠΈ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² (MnO2, RuO2, NiO, etc.) свойствСнна Ρ‚Π°ΠΊ называСмая «ΠΏΡΠ΅Π²Π΄ΠΎΡ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ». Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ прСимущСства аккумуляторных Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΉ ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² с Π΄Π²ΠΎΠΉΠ½Ρ‹ΠΌ элСктричСским слоСм, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π΅Π»Π°Π΅Ρ‚ ΠΈΡ… Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ вострСбованными. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, синтСз ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚ΠΎΠ² с ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ эффСктивный способ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΡ‚ΡŒ элСктрохимичСскиС характСристики элСктродов. Π’ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄Π½ΠΈΠ΅ Π³ΠΎΠ΄Ρ‹ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΡΡƒΠ»ΡŒΡ„ΠΈΠ΄Ρ‹ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² Π² ΠΊΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅ элСктродных ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² благодаря ΠΈΡ… ΠΏΡ€Π΅ΠΈΠΌΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Ρƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ оксидами Π² Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ΅ΠΉ проводимости ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ…аничСской ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ.

Π£Π³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ наноструктуры с Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ ΠΈΠ½Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠΏΠ°Π»Π° ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π»ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ»Π°Ρ‚ΠΎΠ², ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ наибольшими возмоТностями ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŽ ΠΈ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ пористой структурой ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°. Π’ ΠΊΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅ шаблона использовали ΠΎΠΏΠ°Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹, слоТСнныС ΠΈΠ· ΡΡ„СричСских частиц Π°ΠΌΠΎΡ€Ρ„Π½ΠΎΠ³ΠΎ диоксида крСмния Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ 260 Π½ΠΌ ΠΈ 25 Π½ΠΌ. Для ввСдСния ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π° Π² ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρƒ SiO2 использовали Π²ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ раствор сахарозы Π‘12Н22О11 с Π΄ΠΎΠ±Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ сСрной кислоты, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Π»ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π΅Ρ†. ΠžΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Ρ‹ ΠΊΠ°Ρ€Π±ΠΎΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π»ΠΈΡΡŒ ΠΏΡƒΡ‚Ρ‘ΠΌ ΠΎΡ‚ΠΆΠΈΠ³Π° 900 Β°C Π² ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ΅ Π°Ρ€Π³ΠΎΠ½Π°, Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π»ΠΈΡΡŒ HF для удалСния диоксида крСмния. Π£Π³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» промывался Π²ΠΎΠ΄ΠΎΠΉ ΠΈ ΡΡƒΡˆΠΈΠ»ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ 100 Β°C. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ структуры с Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ ΠΈΠ½Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠΏΠ°Π»Π°, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ систСму взаимосвязанных ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎ-, ΠΌΠ΅Π·ΠΎΠΈ ΠΌΠ°ΠΊΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€, ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ высокой ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ позволяСт ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ сорбционныС, каталитичСскиС ΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚рохимичСскиС свойства ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° [1, 2]. элСктрохимичСский Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠ° ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚ ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ Для модифицирования повСрхности ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° оксидом ΠΈ ΡΡƒΠ»ΡŒΡ„ΠΈΠ΄ΠΎΠΌ никСля ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Ρ‹ ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π°Π»ΠΈ Π² Π²ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ раствор ΡΡƒΠ»ΡŒΡ„Π°Ρ‚Π° никСля NiSO4Π§6H2O с Π΄ΠΎΠ±Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΌΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ½Ρ‹ Π‘O (NH2)2, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅ΡˆΠΈΠ²Π°Π»ΠΈ ΠΈ Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ 100 Β°C 5 часов. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ осаТдённый ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹Π²Π°Π»ΠΈ Π² Π΄Π΅ΠΈΠΎΠ½ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ΄Π΅ ΠΈ ΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ»Π΅, ΡΡƒΡˆΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ 80 Β°C Π½Π° Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…Π΅ Π½ΠΎΡ‡ΡŒ, ΠΎΡ‚ΠΆΠΈΠ³Π°Π»ΠΈ Π² ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ΅ Π°Ρ€Π³ΠΎΠ½Π° ΠΏΡ€ΠΈ 350−500 Β°Π‘ 2 часа.

Π‘ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Ρ‹ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π»ΠΈΡΡŒ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ рСнтгСноструктурного Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π°, элСктронной микроскопии, ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ сорбции Π°Π·ΠΎΡ‚Π° (тСория Π‘Π­Π’), ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ элСктрохимичСских ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ.

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» прСдставляСт собой ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ ΡƒΠΏΠΎΡ€ΡΠ΄ΠΎΡ‡Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ структуру ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… послС травлСния Π³Π»ΠΎΠ±ΡƒΠ» SiO2 сфСричСских пустот, ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚Π° соСдинСниями никСля Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ 10−35 Π½ΠΌ. По Ρ„Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠΌΡƒ составу ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Ρ‹ ΠΏΠΎΠΌΠΈΠΌΠΎ Π°ΠΌΠΎΡ€Ρ„Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π° содСрТат Ρ„Π°Π·Ρ‹ оксида ΠΈ ΡΡƒΠ»ΡŒΡ„ΠΈΠ΄ΠΎΠ² никСля. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΡ„ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΡ†Ρ‹ соСдинСниями никСля ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ повСрхности ΠΏΠΎΡ€ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΠ»Π°ΡΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ Π² 2−3 Ρ€Π°Π·Π° ΠΈ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ»Π° 494−250 ΠΌ2/Π³. УдСльная Ρ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора с ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚ΠΎΠΌ достигала 600 Π€/Π³. Из Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… элСктрохимичСских ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сущСствСнный Π²ΠΊΠ»Π°Π΄ Π² ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Ρ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора с ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ ΠΈΠ· ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚ΠΎΠ² вносят фарадССвскиС Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ.

ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ вСсь тСкст
Π—Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ