carbon nanotubes

Методами циклической вольтамперометрии и дискового вращающегося электрода исследована стабильность композитного катализатора системы Pt/C-УНТ при электрохимическом воздействии путём многократного изменения электродного потенциала от −150 до 1000 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения. Исследованы динамика площади электрохимически активной поверхности платины и электрода в целом, изменение количества хинонных групп, изменение плотности кинетического тока восстановления кислорода воздуха на поверхности катализатора.

Синтезированы и исследованы катализаторы восстановления кислорода в щелочном электролите на основе многостенных углеродных нанотрубок, модифицированных мочевиной, фталоцианинами железа, кобальта и палладием. Проведены физико-химические исследования поверхности синтезированных материалов методами порометрии, КР-спектроскопии, рентгенофазового анализа, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией. Наибольшую площадь поверхности имеет катализатор, допированный фталоцианинами металлов (MWCNT(Urea)_CoPc_FePc_Pd).

Апробирована методика получения легированных азотом углеродных нанотрубок. В качестве источника азота использовался полианилин, химически синтезированный на поверхности нанотрубок с последующей карбонизацией. Исследованы электрохимические характеристики электродов на основе полученного углеродного материала для гибридных суперконденсаторов с кислотным электролитом. Показано, что легирование азотом углеродных нанотрубок повышает емкостных характеристик электродов.

Рассмотрены роль состава, толщины и морфологии поверхности электродных композитов на основе Li3V2(PO4)3 или Li4Ti5O12 с углеродным наноматериалом и поливинилиденфторидом на демонстрируемое ими электрохимическое поведение. Толщиной и морфологией поверхности электродов управляем совместно прокатом на вальцах с разным зазором и контролируем с применением 3D лазерной микроскопии и сканирующей электронной микроскопии.

Модифицированным полиольным методом синтезирован катализатор электроокисления этанола PtSn (3 : 1, 40% Pt) на пиролитических двуслойных углеродных нанотрубках. Активность синтезированного катализатора в модельных условиях (0.5М H₂SO₄ + 1М С₂Н₅ОН) выше аналогичного катализатора, синтезированного на саже ХС 72, и составляет 70 мА/мг_кат при E = 0.4 В.

Изучено влияние структуры и величины удельной поверхности углеродных материалов, входящих в состав положительных электродов, на закономерности циклирования литий-серных ячеек – глубину электрохимического восстановления серы и полисульфидов лития, изменение емкости и кулоновской эффективности циклирования.

Методами вольтамперометрии и импедансометрии выявлен ряд особенностей электрохимического поведения различных высокодисперсных углеродных материалов в электролите на основе ионной жидкости. Проведён сравнительный анализ влияния типа электролита и природы материала на основные электрохимические характеристики углеродных электродов, которые могут использоваться в суперконденсаторах.

Исследована кинетика анодного окисления муравьиной кислоты на электродах, содержащих композиты платины и палладия с полиэлектролитами, различающимися природой функциональных групп. Такие композиты, полученные методом ионного обмена, были нанесены на подслой из одностенных углеродных нанотрубок. Изучены следующие полиэлектролиты: хлорид полидиаллилдиметиламмония (PDDA), полиэтиленимин (PEI), полистиросульфоновая кислота (PSS) и полиакриловая кислота (PAA).

Исследована кинетика анодного окисления муравьиной кислоты на электродах, содержащих композиты палладия с полианилином. Установлено, что контакт палладия с полианилином не приводит к увеличению электрокаталитической активности, что отличает такие композиты от изученных ранее композитов палладия с полиэлектролитами.

Использование тепла низкотемпературных источников, традиционно-рассеивающегося в окружающую среду, для производства полезной энергии является актуальной научно-технической задачей. В статье рассматривается электрохимический принцип сбора теплоты низкотемпературных источников (температура менее 100°С) и конверсии ее в электричество с использование термоэлектрохимической ячейки на основе комплексных солей гексацианоферрита/гексацианоферрата калия.