Нанокомпозити для пристроїв накопичення енергії

Нанокомпозити на основі квазідвомірних дисульфідів молібдену, вольфраму і титану та нанопористого вуглецю для пристроїв накопичення енергії

Тривалість проекту: 01.01.2018 – 31.12.2020

Виконавець проекту: ДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника» (Проект МОН України)

Мета проекту: основною метою проекту є розробка відтворюваних методів синтезу нанокомпозитів на основі MoS2 або WS2 та вуглецю з контрольованими структурними, морфологічними і електрохімічними характеристики оптимізованими для ефективного застосування цих матеріалів в сферах зберігання енергії і трибології.

Завдання проекту:

  1. Удосконалення та апробація методів синтезу Q2D наноструктур з ієрархічною багатошаровою цибулеподібною (onion-like) та сендвічподібною (sandwich-like) морфологіями з використанням гідротермального методу;
  2. Отримання матеріалів, які поєднують в собі переваги моношарових та квазідвомірних дихалькогенідів перехідних металів і вуглецевих наночастинок (з графеноподібним структурно-морфологічним впорядкуванням або нанопористих в стані близькому до аморфного);
  3. З’ясування впливу структурних та морфологічних характеристик на електрохімічні властивості квазідвомірних нанокомпозитних структур MoS2 /С або WS2 /С (де в якості вуглецю використовується мезопористий вуглець, графен, оксид графену), отриманих гідротермальним методом;
  4. Визначити оптимальне поєднання структурних, морфологічних і електрохімічних властивостей квазідвомірних ієрархічно упорядкованих нанокомпозитних структур MoS2 (WS2)/вуглець, що дозволить ефективно використовувати синтезований матеріал в якості електрода суперконденсаторів.
  5. Вивчити трибологічні властивості багатошарових нанокомпозитних ієрархічних структур MoS2 (чи WS2)/вуглець із шаруватою сферичною або пластинчастою морфологією та апробувувати їх в якості присадки до мастила чи твердого лубриканта.

Очікувані результати:

  1. Розробка технології гідротермального синтезу квазідвомірних нанокомпозитних структур (Q2D) MoS2 (або WS2) /вуглець (аморфний вуглець, оксид графену чи відновлений оксид графену) з можливістю контролю кристалічної структури, морфології, оптичних та електрохімічних характеристик отриманих матеріалів.
  2. Тестування отриманих квазідвомірних нанокомпозитних структур дихалькогеніди перехідних металів / вуглець (Q2D ДПМ / вуглець) в якості електродних матеріалів для гібридних суперконденсаторів; встановлення експериментальним шляхом оптимального поєднання морфології (сферична, пластинчаста, губчаста) та електропровідності синтезованих матеріалів для досягнення максимальної питомої ємності та найвищих значень циклювання макетів суперконденсаторів.

Контактна особа і менеджер проекту в Прикарпатському національному університеті ім. Василя Стефаника: д.ф.-м.н., Богдан Рачій; e-mail: bogdan_rachiy@ukr.net