Влияние природы электролитных систем на механизмы электрохимических процессов, протекающих на серном электроде

• Автор: Шакирова, Надежда Васильевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 177 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

Введение.

Глава 1 Электрохимия серы в неводных средах. Литературный обзор.

1.1 Физические и химические свойства серы, сульфидов и полисульфидов лития.

1.2 Свойства растворов полисульфидов лития в апротонных растворителях и электролитных системах на их основе

1.3 Электрохимия серы и полисульфидов в неводных растворах.

1.4 Электрохимические свойства литийсерных ячеек.

Глава 2 Объекты и методы исследований

2.1 Объекты исследований

2.2 Приборы и оборудование

2.3 Методы подготовки реагентов и объектов исследований
2.3.1 Очистка и осушка растворителей.
2.3.2 Очистка и осушка солей
.3 Приготовление электролитов
2.3.4 Приготовление растворов полисульфидов лития
2.3.5 Изготовление положительных электродов на основе
2.3.6 Изготовление пористых углеродных электродов
2.4 Методы исследований.
2.4.1 Определение степени полисульфидности полисульфи
дов лития.
2.4.2 Определение плотности растворов
2.4.3 Определение вязкости растворов.
2.4.4 Определение электрической проводимости растворов
2.4.5 Гальваностатическая циклическая хронопотенциомет
Глава 3 Физикохимические свойства растворов полисульфндов лития в анротонных диполярных растворителях
3.1 Влияние физикохимических свойств растворителей на растворимость полисульфидов лития
3.2 Получение и свойства растворов полисульфидов лития в сульфолане
3.2.1 Взаимодействие серы с металлическим литием
3.2.2 Взаимодействие серы с сульфидом лития.
3.2.3 Влияние состава твердой фазы на состав растворов полисульфидов лития
3.2.4 Физикохимические свойства растворов полисульфидов лития в сульфолане.
I лава 4 Закономерности электрохимического восстановления полисульфидов лития на пористых углеродных электродах
4.1 Влияние состава и физических свойств пористого углеродного электрода на закономерности электрохимических превращений полисульфидов лития.
4.2 Оценка глубины проникновения электрохимической реакции
в пористый углеродный электрод
4.3 Влияние концентрации полисульфидов лития на закономерности их электрохимических превращений на пористом углеродном электроде.
Глава 5 Закономерности электрохимического поведения твердого серного электрода и лнтнйсерных ячеек.
5.1 Влияние состояния поверхности литиевого электрода на свойства литийсерных ячеек 1
5.2 Влияние концентрации перхлората лития в сульфолане на электрохимическое поведение серного электрода и литийсерных ячеек.
Глава 6 Влияние состава электролита на электрохимию твердого серного электрода.
6.1 Влияние низкополярных сорастворителей на физикохимические и электрохимические свойства литийсерных ячеек
6.2 Влияние высокополярных сорастворителей на физикохимические и электрохимические свойства литийсерных ячеек
Заключение.
Выводы.
Список литературы


Это обусловлено изменением строения молекул при 0 С кольца начинают разрываться, переходя в открытые цепи дальнейшее нагревание выше 0 С уменьшает среднюю длину таких цепей. Если расплавленную серу, нагретую до С, влить тонкой струей в холодную воду, то получится коричневожелтая упругая масса пластическая
сера. Она лишь частично растворяется в сероуглероде, в осадке остается рыхлый порошок. Растворимая в С модификация называется 8х, а нерастворимая 8М. При комнатной температуре обе эти модификации превращаются в устойчивую хрупкую Бц. Температура кипения серы 4,6 С одна из стандартных точек международной температурной шкалы. В парах при температуре кипения, кроме молекул , существуют также Бг,, и . При дальнейшем нагревании крупные молекулы распадаются, и при 0 С остаются лишь , которые приблизительно при С заметно диссоциируют на атомы. При замораживании жидким азотом сильно нагретых паров серы получается устойчивая ниже I С пурпурная модификация, образованная молекулами . Сера плохой проводник тепла и электричества табл. Таблица 1. Изучение растворимости серы в органических растворителях было начато в конце семидесятых годов восемнадцатого столетия и к настоящему времени накоплен большой экспериментальный материал. Растворимость серы в некоторых растворителях представлена в таблице 1. Повидимому, сказываются различия в модификациях серы и условиях проведения экспериментов. Таблица 1. В парафиновых углеводородах гексане, гептане и октане растворимость серы невелика и лежит в диапазоне 0,1 1,0 г в 0 г растворителя. По мере увеличения длины углеродного скелета растворителя растворимость серы увеличивается. Широко изучена растворимость серы в ароматических углеводородах и их производных. Растворимость серы в насыщенных углеводородах бензольного ряда увеличивается с ростом удельного веса растворителя, причем растворимость ромбической серы выше, чем моноклинной. С введением в бензольное кольцо метильных групп и хлора растворимость серы снижается. В ксилолах при 0 С растворимость серы достигает г в 0 г раствора серы. В хлорированных алифатических углеводородах растворимость серы выше, чем в парафиновых. При температурах выше 0 С сера взаимодействует с растворителями с образованием таких продуктов, как СБг, 8гС, тиофосген, трихлорметил и хлормеркаптан. Сера имеет гидрофобный характер, ее растворимость в спиртах относительно невелика. СН3 групп в гомологическом ряду спиртов. Растворимость серы в кетонах, а именно в ацетоне, при С достигает 0, гл. С добавлением воды растворимость падает, с повышением температуры увеличивается. В органических сульфидах сера растворима хорошо, а в сульфоксидах практически нерастворима. Сера очень хорошо растворима в сероуглероде. С является одним из лучших растворителей серы. Элементарная сера растворяется в аминах пиридине появляется синее окрашивание, в пиперидине образуются красноокрашенные растворы политиобисаминов. Сера достаточно хорошо растворима в неорганических растворителях, таких как жидкий аммиак, щелочи, гидроокиси щелочноземельных металлов. При комнатной температуре в жидком аммиаке растворяется до г серы в 0 г раствора. Также сера хорошо растворима в БгСЬ с образованием тиопилхлорида. Атом серы в основном состоянии имеет строение Зь2р4. Сера типичный неметаллический элемент. По элсктроотрицательности ЭО 2,5 она уступает только галогенам, кислороду, азоту. Наиболее устойчивы степени окисления серы 2, 2, 4, 6, что объясняется участием в образовании химических связей двух непарных электронов, а также одной или двух электронных пар . Наличие вакантных 1орбиталей увеличивает валентные возможности серы с учетом промотирования электронов на эти орбитали. При этом возрастают и положительные степени окисления серы. Кроме того, создаются возможности для дополнительного лвзаимодействия. В таблице 1. Таблица 1. В таблице 1. Таблица 1. ОН 2 3 2НгО 1. В сульфидах и полисульфидах лития координационное состояние атома серы равно 2 5. Сера химически активна и особенно легко при нагревании соединяется почти со всеми элементами, за исключением 2,, Аи, Р1 и инертных газов. С кислородом при температуре выше 0 С сера образует оксиды БСЬ сернистый ангидрид и з серный ангидрид.