Метод прискореного імпульсного розряду для оцінки Ni(OH)2 як електродного матеріалу лужних акумуляторів
Вивчення кінетичних закономірностей зарядно-розрядних процесів у оксидно-нікелевому електроді лужного акумулятора. Оцінка чинників, які визначають швидкість електрохімічних процесів і характеризують здатність матеріалу до швидкого заряду та розряду.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 26.08.2015 |
| Размер файла | 114,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Вивчено процес старіння активної речовини у розчині лугу. Показано, що при тривалому витримуванні у розчині КОН коефіцієнт використання активної речовини зменшується з одночасним збільшенням розміру ідеального кристалу у полікристалі, а критерій DS2 зменшується.
Вперше експериментально доведено, що в перенесенні протонів діє механізм міграції в електричному полі. Оцінена величина протонної провідності кристалу NiOOH (0,003 Ом-1см-1).
Ключові слова: оксидно-нікелевий електрод, коефіцієнт дифузії протона, протонна провідність, старіння активної речовини, акумулятор, лужні джерела струму.
АНОТАЦИЯ
Коток В. А. Метод ускоренного импульсного разряда для оценки Ni(OH)2 как электродного материала щелочных аккумуляторов. - Рукопись
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.03 - техническая электрохимия. ГВУЗ «Украинский государственный химико-технологический университет», Днепропетровск, 2009 р.
В диссертации разработана математическая модель ускоренного импульсного разряда оксидно-никелевого электрода (ОНЭ), которая базируется на диффузной природе протекания процесса интеркаляции протона при разряде. С помощью математической модели выполнен анализ зависимости между коэффициентом диффузии протона D, удельной поверхностью активного вещества S, объемной плотностью тока i и продолжительностью разряда *. Рассчитана апроксимационная функция . Показано, что произведение DS2 критерий структурной активности системы NіООН/Ni(OH)2, учитывающий главные факторы, контролирующие скорость электродного процесса - фактор макроструктуры S и фактор микроструктуры D. Разработан простой экспериментальный метод определения критерия DS2 для Ni(OH)2 - метод ускоренного импульсного разряда большими токами (I/Q10 ч-1).
Определены значения критерия DS2 для порошков, синтезированных разными способами. Установлено, что наибольшую активность (DS211ч1210-4 с-1) имеет Ni(OH)2, полученный при медленном смешивании разбавленных растворов NiSO4 и KOH, а наименьшую - двойные слоистые гидроксиды с Al и Zn (значение DS2 соответственно 2.210-4с-1 и 3.6210-4с-1). В свою очередь гидроксиды никеля, синтезированные электрохимическим путем в интервале плотностей тока 6-16 A/дм2 показали средние показатели критерия ~5·10-4 с-1, как и гидроксид, синтезированный из концентрированных растворов при мгновенном приливании соли никеля к щелочи (DS2 6ч810-4с-1). Синтезированные порошки гидроксида никеля в присутствии графита и карбометилцелюлозы и графита показали довольно низкие величины критерия (DS2 3,7910-4 и 2,410-4с-1).
Установлено что на структуру и электрохимические свойства получаемого электрохимическим способом в щелевом диафрагменном электролизере (ЩДЭ) гидроксида никеля влияет плотность тока, при которой было синтезировано активное вещество. Показано, что гидроксид никеля получаемый в ЩДЭ при плотности тока 12 А/дм2 имеет максимальный коэффициент использования при разряде (75%) по сравнению с промышленным (65%) даже при отсутствии активатора.
Изучен процесс старения активного вещества в растворе щелочи. Показано, что при выдержке в растворе КОН коэффициент использования активного вещества сначала быстро уменьшается, а затем замедляется со временем и выходит на некоторую стационарную величину. При этом наблюдается одновременное изменение структуры: увеличение размера идеального кристалла в поликристалле и уменьшение количества дефектов. Также показано, что наличие активатора в виде гидроксида кобальта не влияет на кинетику процесса старения. Установлено, что в ходе процесса старения активного вещества критерий DS2 уменьшается.
Впервые экспериментально доказано, что в переносе протонов действует механизм миграции в электрическом поле. Полученная оценка протонной проводимости кристалла NiOOH (0,003 Ом-1см-1).
Ключевые слова: оксидно-никелевый электрод, коэффициент диффузии протона, протонная проводимость, старение активного вещества, аккумулятор, щелочные источники тока.
ANNOTATION
V.A. Kotok. The rapid impulse discharge method for Ni(OH)2 estimating as alkaline accumulators electrode material.- Manuscript.
Dissertation for the competition of technical science candidate degree, Specialty 05.17.03 - technical electrochemistry. SHEE `Ukrainian state university of chemical engineering', Dnepropetrovsk, 2009.
In dissertation the rapid impulse discharge mathematical model of nickel electrode (NE) was developed, which is based on diffusion intercalation nature of proton under discharge process. The analysis of dependence between diffusion coefficient D, specific surface area S, volume current density iV and discharge time * was performed by means of mathematical model. Approximation functionwas computed. It is shown that the product of DS2 is a structure activity criterion. This criterion takes into account such main factors as macrostructure factor S and microstructure factor D. The simple experimental method for defining criterion DS2 for Ni(OH)2, i.e. rapid impulse discharge method by high current values (I/C10 h-1), was developed.
Values of criteria DS2 for powders synthesized by different methods were estimated. It was found that Ni(OH)2 which was obtained from dilute NiSO4 and KOH solutions has got the highest activity (DS211ч1210-4 sec-1). In contrast, the lowest DS2 values are typical for layered double hydroxides with aluminum and zinc (2.210-4 sec-1 та 3.6210-4 sec-1 respectively). Moreover, electrochemically synthesized nickel hydroxides in 6-16 A/dm2 range of current densities showed average criteria values approximately 5·10-4 с-1. The same values were obtained for hydroxide synthesized from concentrated solutions under rapid pouring of nickel salt to alkali (DS2 6ч810-4 sec-1). Precipitated powders with graphite and graphite with carbomethylcellulose showed low criteria values (DS2 3,7910-4 and 2,410-4 sec-1 respectively).
The active substance ageing process in alkaline solution was examined. It is shown that during a long staying in KOH solution performance index of active substance decreases and simultaneously the crystal sizes increase in a polycrystalline particle and criteria values decrease.
For the first time it was experimentally proved, that in proton transferring migration mechanism in electrical field takes place. The value proton conductivity of NiOOH crystal was evaluated (0,003 Ohm-1cm-1).
Key words: nickel electrode, proton diffusion coefficient, proton conductivity, active substance aging, accumulator, alkaline power sources.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика гнучкої виробничої системи, де здійснюється безпосереднє перетворення початкового матеріалу у кінцевий продукт або напівфабрикат. Основні напрямки розробки технологічних процесів. Основне устаткування для транспортування інструментів.
курсовая работа [302,8 K], добавлен 11.06.2011Загальні відомості про технологію. Сировина, вода, паливо і енергія в забезпеченні технологічних процесів. Техніко-економічна оцінка рівня технологічних процесів. Основні напрямки управлінні якістю технологічних процесів і продукції, класифікатор браку.
курс лекций [683,0 K], добавлен 11.01.2013Вимоги та критичні властивості матеріалу шнеку м’ясорубки: корозійна стійкість, нетоксичність, твердість, міцність. Оптимальні матеріал та технологія лиття в пісок зі сплаву АК7п. З'ясування загальних закономірностей кристалізації доевтектичних сплавів.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 02.06.2014Технологічний процес роботи автоматичної установки для сушіння вологого матеріалу сільськогосподарського призначення – бурячного жому. Застосування логічного мікропроцесорного контролера VIPA SYSTEM 200V, контури контролю та регулювання процесів.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 07.12.2011Класифікація процесів харчових виробництв. Характеристика і методи оцінки дисперсних систем. Сутність процесів перемішування, піноутворення, псевдозрідження та осадження матеріалів. Емульгування, гомогенізація і розпилення рідин як процеси диспергування.
курсовая работа [597,4 K], добавлен 22.12.2011Характеристика, техніко-економічні показники традиційних, прогресивних технологічних процесів: високотемпературних, каталітичних, електрохімічних, біохімічних, фотохімічних, радіаційно-хімічних, ультразвукових, лазерних, електронно-променевих, плазмових.
реферат [19,1 K], добавлен 01.11.2010Підготовка кваліфікованих робітників за професією "кравець 3 розряду". Перспективно-поурочний план вивчення теми "Виготовлення прямої спідниці", особливості технологічного виконання. Розробка бінарних дій викладача і учнів на уроці "Виробниче навчання".
курсовая работа [2,3 M], добавлен 03.05.2012Проект комплексної електрифікації виробничих процесів кормоцеху з вибором електрообладнання і засобів автоматизації лінії приготування грубих кормів. Технологія виробничих процесів та організація виробництва. Розрахунок економічної ефективності проекту.
дипломная работа [227,7 K], добавлен 25.08.2010Дослідження впливу геометрії процесу різання та вібрацій робочого інструменту на виникнення нерівностей поверхні оброблюваного матеріалу. Характеристика причин формування шорсткості заготовки, пов'язаних із пластичною та пружною деформаціями матеріалу.
реферат [388,7 K], добавлен 08.06.2011Сутність застосування уніфікованих технологічних процесів. Групові технологічні процеси в умовах одиничного, дрібносерійного, серійного і ремонтного виробництва. Проектування типових технологічних процесів. Класифікація деталей класу кронштейна.
реферат [376,7 K], добавлен 06.08.2011Рідкотекучість як здатність розплаву заповнювати ливарну форму. Фактори, що впливають на цю характеристику матеріалу. Значення показників рідкотекучості і придатність поширених металів до різних видів лиття. Способи контролю якості в ливарній справі.
презентация [4,0 M], добавлен 02.04.2013Аналіз умов експлуатації лопатки газотурбінного двигуна. Вимоги до матеріалу: склад, структура, термічна обробка, конструкційна міцність. Випробування механічних властивостей на циклічну втому, розтяг та згин, ударну в’язкість та твердість за Бринеллем.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 01.06.2016Виготовлення шестірні, колеса. Розрахунок геометрії зубчатої передачі. Вибір матеріалу, розрахунок допустимих напружень для зубчастих коліс. Коефіцієнт безпеки для зубців з однорідною структурою матеріалу. Допустиме напруження на згин для зубців шестірні.
контрольная работа [165,2 K], добавлен 07.12.2010Підбір матеріалу. Опис використаного матеріалу, рекомендованих тканин, зовнішнього вигляду моделі. Розрахунок та побудова плаття невідрізного по лінії талії. Технологічна послідовність плаття. Технічна характеристика швейних машин. Побудова креслень.
курсовая работа [129,6 K], добавлен 24.03.2003Використання різних завантажувальних пристроїв. Функції захвату в автоматичних системах живлення вібробункерів. Робота вібробункера при зміні, підведеної до котушки вібратора напруги. Вплив матеріалу деталі та ваги на швидкість її вібротранспортування.
лабораторная работа [112,8 K], добавлен 14.04.2011Розробка і проектування грохоту для механічного сортування матеріалу на основі існуючих промислових аналогів, його технічні параметри і характеристики, технічні переваги і недоліки. Визначення можливостей і здійснення модернізації вузлів грохота.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 24.06.2011Характеристика системи автономного електропостачання. Будова і склад електрохімічного генератора. Аналіз робочого процесу паливних елементів. Технологічні схеми електрохімічних агрегатів. Захист електрохімічних генераторів від струму короткого замикання.
дипломная работа [156,7 K], добавлен 23.02.2009Етапи миючого процесу. Принципи роботи і конструкції пральних машин. Параметри, що характеризують якість прання: відпирання, втрата міцності тканини, ефективність полокання. Технологія процесів прання, полоскання і віджимання в сучасних машинах-автоматах.
реферат [378,8 K], добавлен 17.02.2015Автоматизація виробничих процесів у металургії. Ефективність впровадження нових систем автоматизації полягає в економії палива і зменшенні втрат металу в угар, збільшення виробничої здатності печей, підтверджує необхідність проведення модернізації.
отчет по практике [62,1 K], добавлен 30.03.2009Розрахунок продуктів запроектованого асортименту сирів. Вибір та обґрунтування технологічних процесів. Організація виробництва заквасок. Організація технохімічного і мікробіологічного контролю на підприємстві. Автоматизація технологічних процесів.
дипломная работа [72,5 K], добавлен 23.10.2010
