Sciact
  • EN
  • RU

Наноструктурированные композитные электродные материалы суперконденсаторов Fe-Pt/C на основе углеродной матрицы из антрацита Научная публикация

Конференция XIII Международный Российско-Казахстанский симпозиум «Углехимия и экология Кузбасса»
15-17 окт. 2024 , Кемерово
Журнал Химия в интересах устойчивого развития
ISSN: 0869-8538
Вых. Данные Год: 2024, Том: 32, Номер: 6, Страницы: 826-838 Страниц : 13 DOI: 10.15372/khur2024615
Авторы Захаров Ю.А. 1 , Сименюк Г.Ю. 1 , Зыков И.Ю. 1 , Додонов В.Г. 1 , Пугачев В.М. 1,2 , Созинов С.А. 1 , Ларичев Т.А. 1 , Нечаева Т.С. 1 , Сергина Т.О. 1
Организации
1 Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия
2 Кемеровский государственный университет, Кемерово, Россия
Реферат: Наноструктурированные композиты Fе-Pt/С на основе углеродной матрицы с содержанием наполнителя 1 мас. % и молярным соотношением компонентов Pt/Fe, равным 9 : 1, получены совместным восстановлением водных растворов прекурсоров (гексахлороплатинат(IV) водорода и сульфат(II) железа) щелочным раствором гидразингидрата при температуре 90-95 °С. В качестве углеродной матрицы использовали преимущественно микропористый углеродный сорбент САК, синтезированный высокотемпературной щелочной активацией антрацита Кузнецкого угольного бассейна. Изучен процесс формирования нанофазы наполнителя Fе-Pt на начальных этапах синтеза, для чего, наряду со стандартной методикой синтеза (5 мин), проведены синтезы с прерыванием реакции на начальном этапе (через 10 и 30 с) путем введения в реакционную среду охлажденного до температуры 2 °С разбавленного раствора HCl. Обнаружено, что, согласно данным рентгенофазового анализа и сорбометрии, в течение 10 с происходит формирование высокодисперсных наночастиц наполнителя, декорирующих поверхность матрицы, при этом наблюдается минимальное блокирование пор матрицы и регистрируются наиболее высокие электроемкостные показатели нанокомпозитов. Установлено, что при возрастании длительности процесса происходит укрупнение частиц наполнителя, что вызывает уменьшение удельной поверхности наноструктурированных композитов и, как следствие, ухудшение электроемкостных свойств. Показано, что наиболее высокая удельная электрическая емкость (в 1.5-1.7 раза выше емкости ячейки с электродами из САК) достигнута в асимметричной ячейке с рабочим нанокомпозитным электродом Fе-Pt/C, полученным в условиях прерывания синтеза через 10 с. Обсуждаются причины рассмотренных эффектов.
Библиографическая ссылка: Захаров Ю.А. , Сименюк Г.Ю. , Зыков И.Ю. , Додонов В.Г. , Пугачев В.М. , Созинов С.А. , Ларичев Т.А. , Нечаева Т.С. , Сергина Т.О.
Наноструктурированные композитные электродные материалы суперконденсаторов Fe-Pt/C на основе углеродной матрицы из антрацита
Химия в интересах устойчивого развития. 2024. Т.32. №6. С.826-838. DOI: 10.15372/khur2024615 РИНЦ CAPlus OpenAlex
Переводная версия: Zakharov Y.A. , Simenyuk G.Y. , Zykov I.Y. , Dodonov V.G. , Pugachev V.M. , Sozinov S.A. , Larichev T.A. , Nechaeva T.S. , Sergina T.O.
Nanostructured Fе-Pt/C Composite Electrode Materials for Supercapacitors Based on the Carbon Matrix from Anthracite
Chemistry for Sustainable Development. 2024. V.32. N6. P.804-816. DOI: 10.15372/CSD2024615 WOS РИНЦ OpenAlex
Даты:
Поступила в редакцию: 2 сент. 2024 г.
Принята к публикации: 25 сент. 2024 г.
Опубликована online: 24 дек. 2024 г.
Идентификаторы БД:
РИНЦ: 76074332
Chemical Abstracts: 2025:640127
OpenAlex: W4406402526
Альметрики: