Ru  Kz
Все новости

Казахстанские учёные создали накопитель энергии, выдержавший 750 тысяч циклов

Казахстанские учёные создали накопитель энергии, выдержавший 750 тысяч циклов
Фото: Миннауки РК

Казахстанские ученые разработали новые наноматериалы для накопителей энергии и испытали их в прототипе гибридного суперконденсатора. Устройство выдержало более 750 тысяч циклов заряда и разряда, сохранив стабильность работы. Об этом сообщили в Министерстве науки и высшего образования РК, передает kazlenta.kz.

Разработкой занимаются ученые Satbayev University. Новая технология в будущем может найти применение в системах хранения энергии, электротранспорте и энергетике на основе возобновляемых источников.

Исследования ведутся в лаборатории «Материаловедение и электрохимическая инженерия». Работа над проектом продолжается в рамках программно-целевого финансирования.

Ученые создают углеродные материалы из доступного казахстанского сырья – рисовой шелухи и свекловичного жома. Их удельная поверхность достигает 3000 квадратных метров на грамм. Чем выше этот показатель, тем больше площадь взаимодействия материала с электролитом и выше потенциал для накопления заряда.

Еще одно направление исследований связано с электрохимически восстановленным оксидом графена и композитами на его основе. Первые эксперименты показали, что новые материалы обладают более высокой удельной емкостью по сравнению с традиционным активированным углем.

Полученные материалы ученые испытывают в прототипах накопителей энергии. В частности, команда протестировала гибридный суперконденсатор формата pouch-cell.

Его положительный электрод накапливает энергию за счет окислительно-восстановительной реакции йодид/йод, а отрицательный – за счет формирования двойного электрического слоя.

Прототип показал удельную энергию 51 Вт·ч/кг при мощности 1 кВт/кг и выдержал более 750 тысяч циклов заряда и разряда.

Полученные результаты открывают возможности для дальнейшего повышения эффективности накопителей энергии. Сейчас для нас важно перейти к более масштабным испытаниям и оценить работу материалов в условиях, приближенных к практическому применению, – отметила руководитель проекта, PhD Жазира Супиева.

Для синтеза и обработки материалов лаборатория использует систему сверхбыстрого джоулевого нагрева. Она позволяет за миллисекунды достигать температуры от 500 до 3600°C.

С помощью этой системы исследователи получают графен и сплавы, проводят быстрый пиролиз и изменяют структуру материалов в контролируемой атмосфере.

Характеристики будущих электродов проверяют в несколько этапов. Для первичной оценки электрохимических свойств используются Swagelok-ячейки и потенциостат BioLogic, а площадь поверхности измеряют с помощью сорбтометра Anton Paar.

Следующим этапом станут испытания в coin- и pouch-ячейках на батарейном тестере Neware. Ученые планируют оценить емкость, мощность и стабильность материалов при длительной работе.

Исследователи также проверили разработанные композиты в качестве функциональных покрытий для нержавеющей стали. Испытания показали их устойчивость к коррозии, что расширяет возможные сферы применения технологии.

В проекте участвуют магистранты и докторанты Satbayev University. Исследования также ведутся совместно с зарубежными партнерами из Австрии и Польши.

Следующим этапом станет масштабирование испытаний и подготовка разработок к практическому применению. Ученые рассматривают возможность использования новых наноматериалов в суперконденсаторах, аккумуляторных системах, электротранспорте, накопителях энергии для солнечных и ветровых электростанций, а также в защитных покрытиях для нержавеющей стали.


Комментарии отсутствуют
Будьте первым, кто оставит комментарий!
для добавления комментариев
Уже зарегистрированы?
Экономический портрет регионов Казахстана: кто лидирует по ВРП на душу населения, а кто отстаёт
Более 4,1 млн детей планируют принять школы Казахстана в новом учебном году
Какие продукты подешевели в Казахстане за неделю
Мясо в Казахстане подорожало почти на 16%: сильнее всего выросли цены на баранину
Наличные рубли снова начали пользоваться спросом у казахстанцев
Мультимедиа
Токаев принял участие в заседании Совета глав государств – членов ШОС
Казахстанские учёные создали накопитель энергии, выдержавший 750 тысяч циклов
33 тысяч детей пошли в первый класс в Астане
В школах Астаны прошли первые классные часы ко Дню знаний
Новый учебный год стартовал в Шымкенте: за парты сели около 405 тысяч школьников