name: Окислительно-восстановительная модификация высокопористых углеродных материалов для электрохимических конденсаторов
keyword_list: углеродный материал, окислительно-восстановительная модификация, двойной электрический слой, удельная емкость, фарадеевский процесс, электрохимический конденсатор
abstract: Основной объект исследования – высокопористый углеродный материал. Цель работы - окислительно-восстановительная модификация высокопористого углеродного материала Norit DLC Supra 30 и установление особенностей электрохимического поведения новых материалов в водных (серная кислота, сульфат натрия) и неводном (тетраэтиламмония тетрафторборат в ацетонитриле) электролитах. Методы исследования: циклическая вольтамперометрия, импедансная спектроскопия, метод обратного кондуктометрического титрования, метод измерения сопротивления четырехзондовый, метод сорбции азота по БЭТ, энергодисперсионный анализ, просвечивающая электронная микроскопия, растровая электронная микроскопия. Теоретические и практические результаты, их новизна. Впервые разработаны общие представления о механизме окислительно-восстановительной модификации высокопористого углеродного материала веществами различной природы, согласно которым окисление углерода сопровождается одновременно формированием новой структуры и образованием дополнительных поверхностных функциональных редокс-центров. Доказана зависимость физико-химических свойств углеродных материалов от природы модификатора (гидроксиды щелочных металлов, азотная кислота, перманганат калия) и среды. Введены представления об особенностях двойнослойных и фарадеевских процессов на модифицированных углеродных электродах электрохимических конденсаторов. Показано, что процесс заряда двойного электрического слоя определяется размером ионов электролита и распределением пор углеродного материала по размеру, а фарадеевский процесс с участием поверхностных функциональных редокс-групп имеет диффузионный контроль. Предложено обоснование роли электропроводящего углеродного допанта в полученных электродах электрохимического конденсатора. В электрохимически активном слое электрода частицы допанта заполняют поровое пространство, объединяя допант и матрицу в единый проводящий кластер, и обеспечивают рост удельной емкости; в углерод-полимерном слое между активным слоем и токоподводом увеличение концентрации углеродного допанта приводит к перколяции проводимости.
chairman_dissertation_council.surname: Введенский А. В.
chairman_dissertation_council.position: Профессор
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
organization_supervisor.surname: Ендовицкий Д. А.
organization_supervisor.position: Ректор
organization_supervisor.degree: Доктор экономических наук
rubrics.code: 31.15.33
rubrics.name: Электрохимия
oecds.code: 01.04.HQ
oecds.name: ELECTROCHEMISTRY
speciality_codes.name: Электрохимия
speciality_codes.code: 02.00.05
supervisors.fio: Кравченко Т.А.
supervisors.scientific_degree: Доктор химических наук
supervisors.speciality_code: Физическая химия
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Смирнова Н.В.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Электрохимия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Ткачев А.Г.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Процессы и аппараты химических технологий
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО "ВГУ"
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет"
protection_organization.ogrn: 1023601560510
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБОУ ВО "ВГУ"
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет"
author_organization.ogrn: 1023601560510
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения