Йодид- і бромід-допантна модифікація нанопористих вуглеців та поліаніліну для псевдоконденсаторів

Abstract

В дисертації досліджено термодинамічні, кінетичні властивості йодид- допантної модифікації активованих вуглецевих матеріалів та поліаніліну, а також ефективність застосування цього процесу у пристроях псевдоємнісного накопичення енергії. Проведено імпедансний аналіз активованого вуглецевого матеріалу допованого йодом, який дає добру тенденцію спадання фарадеївського опору в процесі заряду і лавиноподібне підвищення питомої псевдоємності. Встановлено, що допований бромом активований вуглецевий матеріал, в порівнянні з йодид-допантною модифікацією, підвищує в два рази максимальний розрядний потенціал електрода, що призводить до значного зростання середньої питомої енергії. Показано, що використання йоду і брому, як допанта, забезпечує, на відміну від легуючих елементів іншого класу, більш як двохкратне зростання густини делокалізованих домішкових станів, що і викликає підвищення, в середньому, в 2,4-2,6 разів розрядну питому ємність. В диссертации исследованы термодинамические, кинетические свойства йодид- допантной модификации активированных углеродных материалов и полианилина, а также эффективность применения этого процесса в устройствах псевдоемкостного накопления энергии. Проведено импедансный анализ активированного углеродного материала допированного йодом, который дает хорошую тенденцию падения фарадеевського сопротивления в процессе заряда и лавинообразное повышение удельного псевдоемкости. Установлено, что допированный бромом активированный углеродный материал, по сравнению с йодид-допантной модификацией, повышает в два раза максимальный разрядный потенциал электрода, что приводит к значительному росту средней удельной энергии. Показано, что использование йода и брома, как допанта, обеспечивает, в отличие от легирующих элементов другого класса, более чем двукратный рост плотности делокализованных примесных состояний, что и вызывает повышение в среднем в 2,4-2,6 раз разрядную удельную емкость. The thermodynamic and kinetic properties iodne- doping modification of activated carbon materials and polyaniline and efficiency of this process in pseudocapacitive devices energy storage was studied. An impedance analysis of activated carbon material doped with iodine was made, which gives a good trend of resistance decreasing during charge and strong increase of pseudocapacity. It was established that activated carbon material doped with bromine, in comprising with iodide doping modification increases the maximum of discharge potential of the electrode, which leads to a significant increase in the specific energy. It is shown that the use of iodine and bromine, as dopant, provides the increase of the density of delocalized impurity states, which increases specific capacitance in 2,4-2,6 times.