Иванова А.Г., Юлмухаметов В.В., Масалович М.С., Загребельный О.А., Кручинина И.Ю., Шилова О.А.
Email: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Иванова Александра Геннадьевна - кандидат химических наук, старший научный сотрудник;
Юлмухаметов Владислав Владимирович - инженер-исследователь,
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук;
Масалович Мария Сергеевна - кандидат химических наук, научный сотрудник,
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук,
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет);
Загребельный Олег Анатольевич - научный сотрудник,
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук;
Кручинина Ирина Юрьевна - доктор технических наук, врио директора,
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук,
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»;
6Шилова Ольга Алексеевна - доктор химических наук, профессор, заведующая лабораторией,
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук,
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет),
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»,
г. Санкт-Петербург
Аннотация: двумя альтернативными методами – химическим осаждением (ХО) и электрохимическим осаждением (ЭО) получен электроактивный материал на основе MnO2 для электрода псевдоконденсатора. Исследованы состав и морфология поверхности этих материалов. Получены композитные электроактивные пасты с использованием химически осажденного MnO2. Изготовлены электроды на основе ХО и ЭО MnO2. Выявлены оптимальные условия изготовления электрода ПК. Разработан технологический маршрут изготовления ПК с ХО и ЭО MnO2. Проведены тестовые испытания экспериментальных ПК.
Ключевые слова: оксид марганца (IV), электрохимическое осаждение, химическое осаждение, электроактивный материал, псевдоконденсатор, электроемкость, заряд/разряд, саморазряд.
TECHNOLOGICAL ROUTE OF MANUFACTURING EXPERIMENTAL PSEUDOсapacitor AND ITS ELECTROTECHNICAL CHARACTERISTICS
Ivanova A.G., Yulmukhametov V.V., Masalovich M.S., Zagrebelnyy O.A., Kruchinina I.Yu., Shilova O.A.
Ivanova Аleksandra Gennadievna - PhD in Chemistry, Senior Researcher;
Yulmukhametov Vladislav Vladimirovich - Technician-Laboratory,
FEDERAL STATE BUDGETARY INSTITUTION OF SCIENCE OF THE ORDER OF THE RED BANNER OF LABOR
INSTITUTE OF SILICATE CHEMISTRY RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES;
Masalovich Maria Sergeevna - PhD in Chemistry, Researcher,
FEDERAL STATE BUDGETARY INSTITUTION OF SCIENCE OF THE ORDER OF THE RED BANNER OF LABOR
INSTITUTE OF SILICATE CHEMISTRY RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES,
PETERSBURG STATE INSTITUTE OF TECHNOLOGY (TECHNICAL UNIVERSITY);
Zagrebelnyy Oleg Anatolevich - Researcher,
FEDERAL STATE BUDGETARY INSTITUTION OF SCIENCE OF THE ORDER OF THE RED BANNER OF LABOR
INSTITUTE OF SILICATE CHEMISTRY RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES;
Kruchinina Irina Yuryevna - Doctor of Technical Sciences, Acting Director,
FEDERAL STATE BUDGETARY INSTITUTION OF SCIENCE OF THE ORDER OF THE RED BANNER OF LABOR
INSTITUTE OF SILICATE CHEMISTRY, RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES,
SAINT-PETERSBURG ELECTROTECHNICAL UNIVERSITY "LETI";
Shilova Olga Alekseevna - Doctor of Chemical Sciences, Professor, Head of the Laboratory,
FEDERAL STATE BUDGETARY INSTITUTION OF SCIENCE OF THE ORDER OF THE RED BANNER OF LABOR
INSTITUTE OF SILICATE CHEMISTRY RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES,
PETERSBURG STATE INSTITUTE OF TECHNOLOGY (TECHNICAL UNIVERSITY),
SAINT-PETERSBURG ELECTROTECHNICAL UNIVERSITY "LETI",
SAINT-PETERSBURG
Abstract: chemically deposited (CD) and electrochemically deposited (ED) electroactive materials based on MnO2 for the pseudocapacitor (PC) electrode were obtained. The composition and morphology of the surface of these materials were investigated. Composite electroactive pastes from chemically precipitated
MnO2 were obtained. Electrodes based on CD and ED MnO2 were manufactured. The optimal conditions for the manufacture of PC electrodes were revealed. For manufacturing PCs with CD and ED MnO2 technological route was developed. Experimental PCs were tested.
Keywords: manganese (IV) oxide, electrochemical deposition, chemical deposition, electroactive material, pseudocapacitor, electric capacity, charge/discharge, self-discharge.
Список литературы / References
- Иванова А.Г., Загребельный О.А., Цигас А.А., Шилова О.А. Синтез и электрофизические свойства нанооксидного слоя псевдоконденсатора // Журнал физ. и хим. Стекла, 2012. Т. 38. № 6. C. 433-439.
- Иванова А.Г., Масалович М.С., Загребельный О.А., Кручинина И.Ю., Шилова О.А. Синтез, состав, морфология поверхности и электрохимические свойства композитного материала MnO2@C для электрода псевдоконденсатора // Проблемы современной науки и образования (PROBLEMS OF MODERN SCIENCE AND EDUCATION), Т. 133. № 13. С. 15-18.
- Yan J., Sumboja A., Wang X., Fu C.P. Et al. Insights on the Fundamental Capacitive Behavior: A Case Study of MnO2 // Small, 2014. Vol. 10. Р 3568-3578.
- Zhu G.Y, He Z., Chen J., Zhao J., Feng X.M. еt al. Highly conductive three-dimensional MnO2–carbon nanotube–graphene–Ni hybrid foam as a binder-free supercapacitor electrode // Nanoscale, 2014. Vol. 6. Р 1079-1085.
- Tourillon G. Polythiophene and its derivatives // Handbook of conducting polymers / Ed. Skotheim T.A. NY: Marcel Dekker, 1986. P. 293-350.
- Масалович М.С., Шевцова Ю.А., Иванова А.Г., Загребельный О.А., Кручинина И.Ю., Шилова О.А. Электрохимический синтез пленок политиофена на стальной сетке с покрытием полиакриламида для использования в псевдоконденсаторах. // Физика и химия стекла, 2016. Т. 42. № 6. С. 824-826.
- Масалович М.С., Иванова А.Г., Загребельный О.А., Баранчиков А.Е., Сапрыкина Н.Н., Копица Г.П., Шилова О.А. Исследование влияния условий электрохимического синтеза политиофена на псевдоемкостные свойства электродов на его основе в печати.
- Pai L., Dongfeng X., Hong Y., Yinong L. Supercapacitor and nanoscale research towards electrochemical energy storage // International Journal of Smart and Nano Materials, 2013. № Рp. 2-26.
- Huang M., Li F., Dong F., Zhang Y. X., Zhang L. MnO2-based nanostructures for high-performance supercapacitors // J. Mater. Chem. A. 2015. V. 3. pp. 21380-21423
- Lima F.H.B., Calegaro M.L., Ticianelli E.A. Electrocatalytic activity of manganese oxides prepared by thermal decomposition for oxygen reduction // Electrochim. Acta, V. 52. Рp. 3732-3738.
- Qu Q., Zhang P., Wang B., Chen Y., Tian S., Wu Y., Holze R. Electrochemical performance of MnO2 nanorods in neutral aqueous electrolytes as a cathode for asymmetric supercapacitors // J. Phys. Chem., 2009. C. V. 113. Р 14020-14027.
- Wang X., Li Y.D. Selected-control hydrothermal synthesis of alpha- and beta-MnO2 single crystal nanowires // J. Am. Chem. Soc. 2002. V. 124. Р 2880-2881.
- Reddy R.N., Reddy R.G. Sol-gel MnO2 as an electrode material for electrochemical capacitors // J. Power Sources, 2003. V. 124. Р 330-337.
- Wang Y., Zhitomirsky I. Electrophoretic Deposition of Manganese Dioxide−Multiwalled Carbon Nanotube Composites for Electrochemical Supercapacitors // Langmuir, 2009. V. 25. Р 9684-9689.
- Nagarajan N., Humadi H., Zhitomirsky I. Cathodic electrodeposition of MnOx films for electrochemical supercapacitors // Electrochim. Acta, V. 51. Рp. 3039-3045.
- Zhu G.Y, He Z., Chen J., Zhao J., Feng X.M. еt al. Highly conductive three-dimensional MnO2–carbon nanotube–graphene–Ni hybrid foam as a binder-free supercapacitor electrode // Nanoscale. 2014.Vol. 6. Р 1079-1085.
- Hashem A.M., Abuzeid H.M, Abdel-Latif A.M., Аbbas H.M., Ehrenberg H., Indris S., Mauger A., Groult H., Julien C.M. MnO2 Nano-Rods Prepared by Redox Reaction as Cathodes in Lithium Batteries // ECS Transactions, 2013. V. 50. Р 125–130.
- Subramanian V., Hongwei Z., Bingqing W. Nanostructured manganese oxides and their composites with carbon nanotubes as electrode materials for energy storage devices // Pure and Applied Chemistry, 2008. V. 11. Р 2327–2343.
- Wan C., Yuan L., Shen H. Effects of Electrode Mass-loading on the electrochemical properties of porous MnO2 for electrochemical capacitors // International journal of electrochemical science, 2014. V. 9. Р 4024-4038.
Ссылка для цитирования данной статьи
|
|
Тип лицензии на данную статью – CC BY 4.0. Это значит, что Вы можете свободно цитировать данную статью на любом носителе и в любом формате при указании авторства. |
Иванова А.Г., Юлмухаметов В.В., Масалович М.С., Загребельный О.А., Кручинина И.Ю., Шилова О.А. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ МАРШРУТ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПСЕВДОКОНДЕНСАТОРА И ЕГО ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ // Наука, техника и образование №12 (53), 2018. - С.{см. журнал}.
|