Исследование и разработка элементов и систем накопления электрической энергии, интегрирующих два механизма накопления в двойном электрическом слое и за счёт протекания химических процессов

Использование электродных материалов с высокоразвитой поверхностью, на основе которых создаются энергоёмкие конденсаторы обеспечивает создание гибридных электролитических конденсаторов, в которых энергия накапливается как за счет химических процессов (ХИТ), так и в двойном электрическом слое (ДЭС). Это позволяет интегрировать два механизма накопления электрической энергии в ячейке. Исследованы свойства электродных материалов. Показано, что исходная углеродная матрица на основе ткани типа «Бусофит 140» при нагреве от 50 до 600 °С, теряет 3,5% своей массы, а модифицированный титаном ткани типа «Бусофит140» теряет 2,5% своей массы и процесс вплоть до 1000 °С является экзотермическим. Модифицированный бусофит увеличил ёмкость относительно чистого бусофита на три порядка. Дополнительная модификация в растворах увеличивает окно потенциалов до 6,0 В и удельную ёмкость на один электрод до 40-60 Ф/г. При этом значение накопленной удельной энергии может равняться 50-125 Вт·час/кг для двухэлектродного ячейка, удельная мощность может достигать 2,5-8,0 кВт/кг. Разработана конструкция и проведены испытания гибридного интеллектуального источника тока на основе химических источников тока (ХИТ), сверхъемких конденсаторных структур (СКС), разработана системы контроля и управления (СКУ), которая обеспечивает нулевое время переключения от централизованного, сетевого питания на систему бесперебойного питания.