Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2021 номер 6

Проведены синтез и исследование пористых углеродных материалов - терморасширенного графита (ТРГ), нановолокнистого углерода и активированного углерода. Обсуждена и изучена возможность применения их в электрохимических устройствах, в частности в суперконденсаторах. Методами низкотемпературной адсорбции азота, вольтамперометрии и электронной микроскопии исследованы физико-химические свойства полученных образцов. Проведена модификация углеродного материала тремя способами, изучено ее влияние на значения удельной поверхности и удельной емкости. Выявлено, что образцы характеризуются развитой удельной поверхностью: для исходных материалов максимальное значение этого параметра составляет 759 м2/г, а для полученных в результате модификации композитов - 187 м2/г. Показано, что наибольшей удельной емкостью отличаются материалы, обладающие микро- и мезопористой структурой, со средним размером пор 3-5 нм. Модификация поверхности углеродных материалов никелем приводит к уменьшению удельной поверхности, увеличению среднего диаметра пор, а в некоторых случаях - к увеличению удельной емкости. Среди материалов с нанесенными частицами никеля максимальной удельной емкостью (116 Ф/г) обладал композит состава 20 мас. % NiO/80 мас. % ТРГ. Обработка азотной кислотой и механоактивация приводят к увеличению доли микропор в образцах, а также к повышению удельной емкости. Полученные данные показали высокую перспективность исследуемых углеродных материалов для электрохимических приложений.