Нановуглецеві матеріали рослинного походження для суперконденсаторів

Для розробки суперконденсаторів потрібні електродні матеріали зі збільшеною активною поверхнею. Цей звіт стосується технології отримання пористих вуглецевих матеріалів (ПВМ) з різних видів органічних речовин рослинного походження. Досліджено параметри ПВМ залежно від режимів карбонізації та активації, а також вплив хімічної модифікації вихідного матеріалу. Карбонізацію здійснювали піролізом із «чистої» та попередньо модифікованої сировини, а активацію здійснювали термохімічними методами в різних активаторах. Виявлено залежність характеристик від температури піролізу та часу нагрівання. Модифікація сировини в лужному середовищі сприяє зростанню ємності ПВМ, а найкращим активатором є гідроксид калію. Пористість ПВM вивчали за допомогою сорбції азоту. Значення питомої поверхні пор, загальний об'єм та їх висока однорідність знаходяться на рівні кращих світових аналогів. Середній радіус пор складає 0,7-2,2 нм. На основі отриманого нановуглецю було розроблено дисковий суперконденсатор типорозміру «2325» з водним лужним розчином (30 % КОН). Матеріал електродів отримано піролізом кукурудзяного рутилу та хімічною активацією у середовищі КОН. Ємність 11-15 F, внутрішній опір 0,3-0,7 Ом, кулонівська ефективність 98-99,5 %, початкова потужність до 3,5 Вт і енергія до 5,5 Дж були отримані при напрузі 1 В на елементі.