Моделювання процесу формування нанопористої структури вуглецевих матеріалів для електродів електрохімічних конденсаторів

The paper presents the results of predicting the physical properties of nanoporous carbon materials during synthesis with their subsequent use as an electrode material for electric double-layer capacitors. It has been established a multilayer neural network can be used to predict the sorption properties of nanoporous carbon materials. A multilayer neural network confirms the experimental dependences of the characteristics of nanoporous carbon materials porous structure on the technological conditions of its obtaining.У роботі представлені результати прогнозування фізичних властивостей нанопористих вуглецевих матеріалів в процесі отримання з подальшим застосуванням їх як електродного матеріалу для електрохімічних конденсаторів, заряд яких накопичується в подвійному електричному шарі. Встановлено, що багатошарову нейронну мережу можна використовувати для прогнозування сорбційних властивостей нанопористих вуглецевих матеріалів, яка підтверджує експериментальні залежності характеристик їх пористої структури від технологічних умов отримання

Електрохімічні властивості нанопористих вуглецевих матеріалів, отриманих із сировини рослинного походження (костри коноплі)

The paper reveals the results of electrochemical studies of activated nanoporous carbon material (NPC) as an electrode material for electrochemical capacitors (EC), the charge of which is accumulated in an electrical double layer (EDL). NPC material has been obtained from raw material of plant origin (hemp shives) by thermochemical activation using phosphoric acid. It has been established that there is an optimal ratio between the amount of acid and precursor based on plant biomass that is equal to 0.75:1. The specific surface area of ​​the obtained NPCwas ~ 2000 m2/g, and the maximum specific capacitance of EC models based on them was ~ 113 F/g. At the same time, the contribution of the EDL capacitance to the total capacitance is 60-80 %.У роботі представлені результати електрохімічних досліджень активованого нанопористого вуглецевого матеріалу (НВМ) як електродного матеріалу для електрохімічних конденсаторів (ЕК), заряд яких накопичується в подвійному електричному шарі (ПЕШ). НВМ отриманий із сировини рослинного походження (костри коноплі) шляхом її термохімічної активації з використанням ортофосфорної кислоти. Встановлено, що існує оптимальне співвідношення між кількістю кислоти та прекурсору на основі рослинної біомаси, яке рівне 0,75:1. При цьому значення питомої площі поверхні отриманого НВМ становила ~ 2000 м2/г, а максимальна питома ємність макетів ЕК сформованих на їх основі рівна ~ 113 Ф/г. При цьому вклад ємності ПЕШ в загальну ємність становить 60-80 %