Blog

07.04.2018

ТЕСТ ВНВМАЕ

 Відділ наноструктурних вуглецевих матеріалів для акумулювання енергії

 

Завідувач відділу

 

 Малєтін Юрій Андрійович

 доктор хімічних наук

тел. +380 (44) 450 40 43

факс +380 (44) 452 93 27

e-mail: ymaletin@gmail.com

Посилання на профіль в сколарі: Google.Scholar.Profile

Посилання на профіль в скопус: Scopus.Profile

 

 

Відділ було створено в 2009 р.

 

Основні наукові напрямки

  • Створення наукових основ розробки вуглецевих і оксидних матеріалів з контрольованою хімією поверхні і розвиненою системою нанопор, дослідження їх фізико-хімічних та електрохімічних властивостей;

  • Синтез та дослідження наноструктурних вуглецевих матеріалів, в т.ч. допованих різними гетероатомами, для їх застосування в якості електродів в суперконденсаторах і гібридних електрохімічних системах;

  • Розробка методів вимірювання коефіцієнтів дифузії електролітів в нанопористій структурі різних електродних матеріалів, а також методів розширення електрохімічного вікна в суперконденсаторних системах.

 

Найважливіші наукові досягнення

  • Розроблено методи синтезу вуглецевих матеріалів з високою питомою поверхнею і заданими розмірами пор (близько 1-3 нм), які найбільше відповідають розмірам часток в органічних електролітах, що застосовуються в суперконденсаторах.

  • Розроблено методи модифікації поверхні нанопоруватих вуглецевих матеріалів гетероатомами азоту, фосфору і бору. Показана можливість суттєвого збільшення питомої потужності суперконденсаторів на основі модифікованих електродних матеріалів.

  • Розроблено методики в рамках методів імпульсного ЯМР на ядрах 1Н і 19F, а також обертового дискового електрода для визначення рухливості електроліта в нанопорах вуглецевих матеріалів. Показана кореляція рухливості іонів електроліта в матеріалах позитивного та негативного електрода суперконденсатора з його опором, що дозволяє оптимізувати електрохімічну систему суперконденсатора та збільшити його питому потужність і к.к.д.

  • Розроблено теоретичну модель для процесів заряду/розряду подвійного електричного шару в нанопоруватих електродах суперконденсаторів.

 

Іноваційні розробки

  • Розроблені нові електродні матеріали, в т.ч. доповані гетероатомами азоту, фосфору та бору, і спільно з компанією Юнаско-Україна виготовлені дослідні зразки суперконденсаторів з питомою потужністю і к.к.д., що перевищують характеристики відомих аналогів;

  • У рамках договору про науково-технічне співробітництво з Інститутом електрозварювання ім. Є.О. Патона і спільно з компанією Юнаско-Україна виготовлені суперконденсаторні модулі напругою від 7,5 до 45 В і проведені їх успішні випробування в портативних апаратах точкового зварювання і приварювання шпильок;

  • Спільно з Інститутом хімічної фізики РАН і компанією Юнаско-Україна розроблені методи визначення коефіцієнтів дифузії органічних електролітів у нанопорах вугільних матеріалів та визначено шляхи пошуку найбільш перспективних матеріалів для розробки суперконденсаторів з низьким внутрішнім опором;

  • Показані перспективи застосування суперконденсаторів з низьким внутрішнім опором в автомобільній промисловості для гібридних автомобілів та електрокарів.

 

Іноваційні проекти

  • CRDF (U.S. Civilian Research & Development Foundation), Project no. UKE2-9014-KV-09 “Nanoporous modified carbon materials and electrochemical systems for energy recuperation”. (2009 – 2010).

  • Державна цільова науково-технічна програма «Нанотехнології та наноматеріали». Проект «Синтез і дослідження нанопоруватих вуглецевих матеріалів для енергонакопичуючих систем» (2010 — 2014).

  • Проект НАН України — УНТЦ № 5500 «Розробка та конструювання накопичувачів енергії на основі нанорозмірних матеріалів для космічних застосувань» (2012 – 2013).

  • Цільова комплексна міждисциплінарна програма наукових досліджень НАН України з розроблення наукових засад раціонального використання природно-ресурсного потенціалу та сталого розвитку на 2015-2019 рр. Проект «Гібридні наноструктурні матеріали для енергозберігаючих пристроїв на основі суперконденсаторів» (2015-2019).

  • Проект “Суперконденсатори на основі новітніх графеновмісних електродних матеріалів” Конкурсу проектів науково-дослідних робіт (НДР) молодих учених НАН (2015-2016 рр.).

  • Проект “Доповане азотом нанопорувате вугілля для використання в системах енергонакопичення” Цільової програми наукових досліджень НАН України «Нові функціональні речовини і матеріали хімічного виробництва» (2017-2018 рр.).

 

Наукові зв’язки

  1. МДУ ім. М.В.Ломоносова (Росія), кафедра хімічної технології та нових матеріалів — випробування матеріалів на основі терморозширеного графіту як добавок в електроди суперконденсаторів.

  2. Латвійский державний інститут хімії деревини (Рига) — випробування вугільних матеріалів, одержаних из древесины и другого сырья растительного происхождения.

  3. Технологічний університет Познані (Польща), кафедра прикладної електрохімії — розробка методик тестування суперконденсаторів і гібридних джерел струму.

  4. Iнститут транспортних досліджень Університету Дейвіс (США) — тестування макетів суперконденсаторів і аналіз перспектив їх використання в гібридному і електротранспорті.

 

Захист дисертацій співробітниками відділу

2013 – Пенделюк О.І.

Змішані гідратовані оксиди мангану і титану як сорбенти для вилучення стронцію та каталізатори газофазного окиснення органічних сполук – 02.00.04 – фізична хімія – Інститут хімії поверхні НАН України, Д 26.210.01 – Кірілов С.О.

 

2015 – Тичина С.О.

Структурно-хімічна відповідність вуглецевих електродних матеріалів та електролітів для конденсаторів подвійного електричного шару – 02.00.04-фізична хімія – Інститут хімії поверхні НАН України, Д 26.210.01 – Малєтін Ю.А.

 

 

 

Провідні співробітники відділу

 

 

Стрижакова Наталія Григорівна

 пров.н.с., к.х.н.

 

Посилання на профіль в сколарі: Google.Scholar.Profile

Посилання на профіль в скопус: Scopus.Profile

 

 

Область наукових інтересів

Розробка методів синтезу і модифікації вуглецевих електродних матеріалів для систем енергозбереження, розробка методик їх дослідження та технологічних регламентів їх використання в суперконденсаторах.

 

 

 

 

Третьяков Дмитро Олегович

ст.н.с., к.х.н.

 

Посилання на профіль в сколарі: Google.Scholar.Profile

Посилання на профіль в скопус: Scopus.Profile

 

 

Область наукових інтересів

Розробка та дослідження гібридних електродних матеріалів для систем енергозбереження, фізико-хімічні дослідження апротонних електролітів.

 

 

 

 

Зелінський Сергій Олександрович

ст.н.с., к.ф.-м.н.

 

Посилання на профіль в сколарі: Google.Scholar.Profile

Посилання на профіль в скопус: Scopus.Profile

 

Область наукових інтересів

Електрохімічні дослідження вуглецевих електродних матеріалів, розробка методів оптимізації співвідношення мас позитивного та негативного електродів, моделювання процесів заряду та розряду в суперконденсаторах.

 

 

 

 

Тичина Сергій Олександрович

с.н.с., к.х.н.

 

Посилання на профіль в сколарі: Google.Scholar.Profile

Посилання на профіль в скопус: Scopus.Profile (немає профілю)

 

Область наукових інтересів:

Дослідження механізмів взаємодії електроліту з поверхнею електродних матеріалів суперконденсаторів, дослідження нових наноструктурних материалiв, зокрема, графенiв, а також дослідження ринку суперконденсаторів та електродних матеріалів для них.

 

 

 

 

 

 

 

 

Список найважливіших публікацій за останні 5 років

1. Maletin, Strelko, Stryzhakova, Zelinskyi, Rozhenko, Gromadsky, Volkov, Tychina, Gozhenko, Drobny. Carbon based electrochemical double layer capacitors of low internal resistance. Energy and Environment Research, 2013, vol. 3, №2, p.156-165 DOI: http://dx.doi.org/10.5539/eer.v3n2p156

2.  Gromadskyi, Fateev, Maletin. The impact of aluminum electrode anodic polarization in tetraethylammonium tetrafluoborate acetonitrile solution on the process of film formation. Corrosion Science, 2013, v.69, p.191-196. DOI: https://doi.org/10.1016/j.corsci.2012.12.002

3.  Maletin, Stryzhakova, Zelinskyi, Chernukhin, Tretyakov, Tychyna, Drobny.   Electrochemical double layer capacitors and hybrid devices for green energy applications. Green, 2014, v.4, No 1-6, p.9-14. DOI: 10.1515/green-2014-0002

4.  Maletin, Stryzhakova, Zelinskyi, Chernukhin, Tretyakov, Mosqueda, Davydenko, Drobnyi. New approach to ultracapacitor technology: what it can offer to electrified vehicles. J. Energy Power Engineering, 2015, v.9, No.6, p.585-591. DOI:10.17265/1934-8975/2015.06.010

5.   Малетин, Стрижакова, Зелинский, Тычина, Дробний, Чернухин, Третьяков.   Конденсаторы двойного электрического слоя. Укр.хим.журнал, 2017, т.83, №11, с.38-49 (оглядова стаття).

 

 

Без рубрики
About vluk