Электрохимические и физико-механические закономерности формирования оксидноникелевых электродов на волокновой полимерной основе

• Автор: Волынский, Вячеслав Виталиевич
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Современный уровень технологий производства никель-кадмиевых аккумуляторов с основами волокновой структуры
1.1.1. Типы конструкций и сферы применения
1.1.2. Технологии изготовления материалов для волокновых электродов
1.1.3. Способы заполнения основ волокновой структуры активным материалом
1.2. Современные представления о процессах на оксидноникелевом электроде
1.2.1. Электронная структура гидроксида никеля
1.2.2. Влияние кобальта на структурно-химические свойства гидроксокомплексов никеля
1.2.3. Варианты и способы введения кобальтсодержащих соединений
1.2.4. Некоторые аспекты теорий пассивации и активации оксидноникелевого электрода цинком (II)
1.3. Экологические проблемы производства оксидноникелевых электродов и возможные пути их решения
ГЛАВА 2. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ОКСИДНОНИКЕЛЕВЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ВОЛОКНОВОЙ СТРУКТУРЫ
2.1. Методика эксперимента
2.1.1. Методика химического никелирования основ волокновой структуры
2.1.2. Методика анализа металлопокрытия
2.1.3. Методика определения влияния толщины никелевого покрытия на эффективность заполнения волокновых основ оксидноникелевых электродов активным материалом
2.1.4. Методика расчета коэффициентов линейной регрессии
2.2. Оптимизация процесса формирования качественного металлопокрытия на волок-новом материале

2.3. Взаимосвязь между физико-механическими и электрическими характеристиками
волокновых электродов
Выводы
ГЛАВА 3. ВОЛОКНОВЫЕ ОКСИДНОНИКЕЛЕВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ И АККУМУЛЯТОРЫ НА ИХ ОСНОВЕ
3.1. Методика эксперимента
3.1.1. Методика изготовления оксидноникелевых электродов на волокновой основе
3.1.2. Методика расчета параметров пресса
3.1.3. Методика введения добавки Ъа (II) в оксидноникелевый электрод волокновой структуры
3.1.4. Методика определения концентрации щелочи (КОН)
3.1.5. Методика определения вязкости растворов Иа КМЦ
3.1.6. Методика электрохимических измерений
3.1.7. Физико-химические методы анализа
3.1.8. Методика испытания электродов
3.1.9. Методика изготовления опытных образцов никель-кадмиевых аккумуляторов с электродами на волокновой основе
3.1.10. Методика исследования электрических характеристик никель-кадмиевых аккумуляторов с электродами на волокновой основе.
3.2. Фазовые преобразования в оксидноникелевых электродах волокновой структуры активированных кобальтом (И)
3.3. Механизм совместного действия добавок Ъх (II) и Со (II) и разработка комбинированного способа активации волокнового оксидноникелевого электрода
3.4. Влияние добавок Со (II) и Ъп (II) и способа их введения в активную массу на электрические характеристики оксидноникелевых электродов волокновой структуры
3.5. Влияние способа активирования оксидноникелевого электрода на электрические
характеристики аккумуляторов
Выводы
ГЛАВА 4. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ОКСИДНОНР1КЕ-ЛЕВЫХ ЭЛЕКТРОДОВ НА ВОЛОКНОВОЙ ОСНОВЕ
4.1. Маршрутная карта производства волокновых оксидноникелевых электродов с
учетом возможных выбросов в окружающую среду
4.2. Использование отработанных оксидноникелевых электродов в качестве растворимых анодов при электрохимическом получении никелевой фольги
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

го Сомет с размером частиц 0.5-1мкм. Несмотря на то, что авторам [106] удалось достичь некоторого увеличения емкостных характеристик, величина коэффициента использования гидрата закиси никеля все же была недостаточно высокой, потому что при таком варианте активации очень сложно обеспечить микрооднородное распределение кобальтсодержащего соединения по поверхности кристаллов №(ОН)2.
Одной из самых перспективных технологических методик способствующих достижению большого коэффициента использования активного материала, высокой отдачи по емкости НКА на пусковых токах разряда и повышенному ресурсу долговечности признается методика кобальтирования как самого гидрата закиси никеля, так и токопроводящих основ [109-115].
Способ заключается в образовании на поверхности активного материала №(ОН)2 слоя оксида кобальта, имеющего высокую проводимость. Процесс превращения гидроксида Со в оксид проводится нагреванием заполненных активной массой электродных основ в щелочном растворе при температуре выше 60°С [111]. При этом во избежание преобразования гидроксида никеля в оксид, верхний температурный предел не должен превышать 200°С.
А. М. Новаковский [112] применяет обработку гидроксида никеля раствором Со804 и содой. Обработка проводится сразу после первой сушки, во время которой формируется кристаллическая структура №(ОН)2. Взаимодействие сульфата кобальта и соды приводит к образованию на поверхности кристаллов гидрата закиси никеля карбоната кобальта распределенного чрезвычайно однородно. В последующем активированная масса отмывается от сульфатов и сушится при температуре 100-120°С.
Весьма интересным представляется метод предварительного кобальтирования металлокерамических основ с целью повышения их механической прочности и увеличения степени заполнения основы активным материалом. Для этого пористая никелевая основа пропитывается в водном растворе соли кобальта (ацетата или сульфата) высушивается, обрабатывается щелочью и затем подвергается термообработке при I -50т250°С в атмосфере 02, который обеспечивает преобразование Со(ОН)2 в оксид кобальта [113]. Далее пластина обычным образом последовательно пропитывается в водном растворе нитрата никеля и щелочи. Слой оксида Со служит защитным покры-