апрель 2019

Оптимизация длительности и температуры синтеза при двухступенчатом высокотемпературном получении гидроксида никеля как активного вещества суперконденсаторов


Вепрева A. И. , Набоков Д. В. , Сыкчин A. С. , Суслопарова A. С. , Коваленко Вадим Леонидович Коваленко В. Л. , Коток Валерий Анатолиевич Коток В. А. , Бурков A. A. , Ананченко Б. A. , Deabate S. , Mehdi A. , Bantignies J.-L. , Henn F. , Баскевич A. С.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Вепрева A. И., Набоков Д. В., Сыкчин A. С., Суслопарова A. С., Кoваленко В. Л., Коток В. А., Бурков A. A., Ананченко Б. A., Deabate S., Mehdi A., Bantignies J.-L., Henn F., Баскевич A. С. Оптимизация длительности и температуры синтеза при двухступенчатом высокотемпературном получении гидроксида никеля как активного вещества суперконденсаторов / Химия и современные технологии : Метериалы ІХ Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Химия и современные технологии», 2019. – C. 96


Гибридные суперконденсаторы (СК) с оксидноникелевым электродом широко используются как основной или вспомогательный источник энергии для электромобилей или гибридных автомобилей, для запуска электродвигателей различного типа, для ИБП различных компьютерных ситем, медицинского или другого оборудования, жилых и офисных помещений и др. Из-за заряда/разряда СК высокими токами, электрохимический процесс локализуется на поверхности или в тонком поверхностном слое частиц. Следовательно Ni(OH)2 включает высокую удельную поверхность и оптимальную кристалличность. Для получения гидроксида никеля высокой кристалличности было предложено использовать двухступенчатый высокотемпературный синтез, проходящий по схеме:: «Ni(ClO4)2» – «СИНТЕЗ» (24 часа, 140°С) − «Na2NiO2» − «ГИДРОЛИЗ» (24 часа, 170°С – горячий, 20°С − холодный) − Ni(OH)2.

Целью исследования была оптимизация длительности и температуры стадии синтеза Ni(OH)2 с высокой удельной емкостью. Для достижения цели необходимо было предложено использовать длительности 6, 12, 18 и 24 часа. Полученные образцы были изучены методами РФА, СЭМ, ДСК, ДТА, циклической вольтамперометрии и гальваностатического зарядно-разрядного циклирования. Удельные емкости были рассчитаны для двух режимов: полный разряд и разряд до потенциала 0 В.

В результате были найденыв оптимальные условия стадии синтеза никелата натрия. Показано, что при коротком синтезе не формируется гидроксид никеля «псевдо-простой» морфологии.