Сотрудники Центра НТИ по новым функциональным материалам (ЦНФМ) НГУ разработали и зарегистрировали в Роспатенте программу для обработки спектров электрохимического импеданса углеродных наноматериалов. Новый софт создан благодаря финансовой поддержке Фонда НТИ, позволяет существенно ускорить анализ данных и помогает исследователям быстрее выбирать перспективные материалы для будущих промышленных применений.
— Программа помогает анализировать данные, получаемые при тестировании различных электрохимически активных материалов, в частности, углеродных материалов, акцент на разработку и исследование которых сделан в ЦНФМ в последнее время, — объяснил разработчик, сотрудник ЦНФМ Данил Польских.
По его словам, софт позволяет оценивать не только сопротивление вещества току, но и то, что происходит на границе раздела фаз между электродом и электролитом:
— Это даёт возможность разделить собственные свойства материала и параметры процесса, и по отдельности оценить вклад разных явлений в общую картину.
Углеродные наноматериалы, и в особенности многостенные углеродные нанотрубки (МУНТ) в НГУ поставляет Институт катализа СО РАН в рамках совместного гранта. Получаемые материалы используются в Li-ion аккумуляторах, суперконденсаторах, сенсорах, электролизерах, а также в составе специальных паст и покрытий. Они помогают создавать более лёгкие и прочные компоненты, улучшать проводимость и долговечность устройств, а также экономить энергию в самых разных отраслях промышленности — от энергетики до электроники. Поэтому точное понимание их электрохимических свойств напрямую влияет на скорость разработки новых технологий.
— В НГУ из МУНТ вначале изготавливают рабочие электроды, которые затем тестируют в целевых процессах — например, в электрохимической генерации пероксида водорода, или в многократном циклировании Li-ion аккумуляторов и суперконденсаторов с целью определения их долговечности, — прокомментировал директор ЦНФМ НГУ Денис Козлов.
Аналогичные программы в мире есть, но, как отмечают разработчики, главный вопрос — удобство.
— Большинство программ сделано так, что их использование подразумевает ручной режим обработки данных, а наша программа, наоборот, автоматизирована. С её помощью я могу получить 30–40–50 спектров за день и за 15–20 минут их все проанализировать, а не тратить 15–20 минут на обработку каждого спектра, — подчеркнул Данил Польских.
По его оценке, ряд операций новая программа выполняет в десятки раз быстрее, чем многие представленные на рынке решения.
Работа над программой заняла около трёх лет — от первого шаблона до текущей версии, которая уже используется в ЦНФМ на реальных объектах. Сейчас это один исполняемый файл, который можно установить и сразу применять в расчетах. Программа пока не выкладывалась в открытый доступ и используется как рабочий инструмент ЦНФМ; вопрос передачи внешним индустриальным партнёрам будет решаться на уровне Центра.
редакция по материалам Новосибирского государственного университета
© фото предоставлено институтом
