облять водний колоїдний розчин. Потім воду заміщають на органічний розчинник і отримують алкогель. На третій стадії алкогель висушують в спеціальних автоклавах. Електроди з аерогеля зазвичай виготовляються з нетканій паперу. Матеріал папери - покрите органічним аерогелем і потім піддалося пиролизу углеволокно. Папір є композитним матеріалом, в якому углеволокно забезпечує структурну інтегрованість, аерогель дозволяє отримати велику поверхню електродів. Максимальна досягнута площа поверхні аерогелеевих електродів - 1000 м 2 / г. Використання аерогелей дозволило досягти ємності суперконденсаторів - до 104 Ф / м. Різні карбіди металів і металлоидов використовуються для отримання нанопористого вуглецю (НПУ) шляхом термічної обробки їх при температурі 500-1200 ° С в потоці Cl 2 [9]. Питома поверхня таких матеріалів по S BET складає 1000-2000 м 2 / г. НПУ з карбідів утворюється відповідно наступної хімічної реакції:
k C + (k * m / 2 * n) Cl 2=k / n Me n Cl m + C.
У такій реакції Ме видаляється з карбіду за рахунок утворення низкокипящих летких хлоридів, і атоми вуглецю самоорганізуються в аморфні разупорядоченності, головним чином sp 2 - пов'язані, структури з розміром пір залежних від крісталлохимічеськой природи карбіду. Розмір пор може регулюватися від структури вихідного карбіду, а також таким технологічним процесом як температура хлорування. При температурах до 800 ° С в основному утворюються мікропори (розмір 0.7 - 1 нм), при температурі вище 800 ° С формуються також і мезопори (розмір 2 - 4 нм). Наприклад, для НПУ, отриманого з TiC при температурах 500 - 1000 ° С, розмір пор становив 0.7 - 1.1 нм, а питома поверхня (S BET) 1000 - 1600 м 2 / г. Причому із зменшенням середнього розміру пір збільшувалася питома поверхня [10].
2. Цілі і завдання робіт
Метою даної роботи є дослідження структури і властивостей електродного матеріалу на основі НПУ залежно від технологічних особливостей синтезу.
Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні завдання:
. Дослідити структуру НПУ.
2. Відпрацювати технології ручної намазки, сушки і збірки макетів суперконденсаторів.
. Дослідити електрохімічне поведінка активного матеріалу шляхом циклирования макетів на зарядно-розрядному стенді LAND CT - 2001A і вивчити циклічні вольтамперограмм за допомогою приладу Вольта IPC-pro.
3. Експериментальна частина
3.1 Методика проведення роботи
3.1.1 Методика синтезу НПУ
Процес заснований на реакції хлору з карбідами металів і металлоидов, при якому відбувається селективне уд?? Ня атомів металу або металоїди з утворенням відповідних летких хлоридів і твердого вуглецевого залишку - наноструктурованого пористого вуглецю (НПУ).
Основними параметрами процесу є температура, питома витрата хлору, час досвіду (таблиця 3.1).
Таблиця 3.1 Параметри синтезу.
ПрекурсорТ, o С t, часРасход Сl 2, л / хв SiC700-1100 До 8 До 4B 4 C700-1100 TiC500-900Mo 2 C400-600
Установка (рисунок 3.1)...
