| Название НИОКТР |
Разработка новых подходов быстрого и масштабируемого синтеза электродных материалов на основе графена для суперконденсаторов
|
| Аннотация |
В данном проекте будут разработаны технологии получения модифицированных углеродных материалов с большой удельной площадью поверхности на основе графена, которые будут обладать энергоэффективностью, быстротой и масштабируемостью получения. Синтез графеноподобного материала на установке быстрого джоулева нагрева (БДН) будет включать несколько последовательных этапов. Полимерные отходы будут измельчены и смешаны с техническим углеродом. Под воздействием высокой температуры в реакционной камере произойдет термическое разложение полимера, с образованием летучих компонентов и графеноподобных структур. Для получения пористой структуры и допирования атомами азота, бора, серы, фосфора и кислорода, полученные материалы будут функционализироваться в два этапа. В первом этапе графенсодержащие материалы будут подвергнуты электрохимической обработке в растворах неорганических солей и/или серной кислоты. Во втором этапе материал будет смешиваться с реагентами для допирования методом БДН. Ожидается получение графеновых материалов с определенным содержанием допированных атомов химических элементов, с улучшенными физико-химическими свойствами в зависимости от условий проведения синтеза. На основе получаемых углеродных материалов будет сделан электрод, хорошо совместимый с ионной жидкостью, с последующей сборкой суперконденсаторов. Будет собрана опытная партия СК для проведения испытаний согласно разработанной программе. Суть метода заключается в функционализации турбостратного графена с целью изменения электрических свойств материала электрода. Например, включение азота в графеновые материалы повышает проводимость и способствует увеличению скорости межфазного переноса носителей заряда. Легирование гетероатомами, такими как бор, азот и хлор, может усилить взаимодействие между графеновыми электродами и электролитами, предотвратить агломерацию и увеличить проводимость и электрохимически активные центры. При успешном осуществлении допирования посредством БДН, будут получены результаты, имеющие как фундаментальную, так и прикладную значимость. Полученные графеновые материалы, в ходе выполнения Проекта, будут исследованы методом спектроскопии комбинационного рассеяния света для анализа углеродной фазы материала, а также, для оценки дефектности структуры, методом сканирующей электронной микроскопии для изучения морфологии поверхности. Анализ состава поверхностных углеродных групп будет определен методом инфракрасной спектроскопии, количественный состав функциональных групп – методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Элементный состав будет определен методом энергодисперсионного анализа, исследование количества слоев и латеральных размеров чешуек графена методом атомно-силовой микроскопии. Удельная площадь поверхности и распределение пор будет определяться методом Брунауэра-Эммета-Теллера.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
1
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
51883.684
|
| Дата начала |
2025-01-01
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
075-03-2025-427/2
|
| Дата контракта |
2025-03-26
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
539.23 539.216.1
|
| Количество просмотров |
33
|
| Руководитель работы |
Прокопьев Айсен Русланович
|
| Руководитель организации |
Николаев Анатолий Николаевич
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "СЕВЕРО-ВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.К. АММОСОВА"
|
| Заказчик |
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
Фундаментальные и поисковые научные исследования
|
| Основание НИОКТР |
Государственное задание
|
| Последний статус |
2025-09-05 10:04:56 UTC, 2025-09-05 10:04:57 UTC
|
| ОКПД |
Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области естественных и технических наук, кроме биотехнологии
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
функционализация; суперконденсатор; графен; турбостратный графен; ионные гели; быстрый джоулев нагрев
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.19.22 - Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Нано-материалы [производство и свойства]
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
ikrbs: {'card_list': [{'id': 'V8IOFX54KX9Q5K2STI11CZHN'}]}; nioktr: {'id': '7L3J18MHWWHXE18LBEU8DHVI'}; nioktr: {'id': 'OZSPRLVGAMNBKYD9PFE22DHY'}
|
