Физико-химические основы активации гидроксидноникелевого электрода

• Автор: Ежов, Борис Борисович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1994
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 48 с.

Работа выполнена в Научноисследовательском институте химии Саратовского государственного университета.

Научный руководитель доктор технических наук,

О.Г.Маландин

Официальные оппоненты доктор химических наук, ст.научный

сотрудник А.М.Скундин,

доктор химичеоких наук, профессор С.Н .Штыков

Ведущая организация Научноисследовательский аккумуля

торный институт г.СанктПетербург

Защита состоится г. в часов

на заседании специализированного совета Д.3С4 при Сара товском государственном университете , Саратов, ул.Астраханская, , корпус I.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке С1У.

Диссертация разослана г.
Ученый секретарь специализированного совета кандидат химических наук, доцент
0.В.Федотова
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Поэтому исследования этой системы актуальны и в плане повышения эффективности использования гидрокоидноникелевых электродов, и в этих направлениях, имеющих самостоятельное значение. Цель настоящей работы. В щелочных аккумуляторах почти всех разновидностей используются гидроксидноникелевые электроды ГНЭ, свойства которых , скорость и полнота протекания процессов на них определяют при прочих равных условиях такие важнейшие показатели щелочных аккумуляторов и батарей, как удельные емкостные характеристики, сохранность энергии и другие. Поэтому проблема управления харакгеристиками щелочных аккумуляторов непосредственно связана с проблемой регулирования процессов, происходящих на поверхности и в твердой фазе гидроксидов никеля при протекании электрохимических реакций окисления и воостаногления ГНЭ. Целью данной диссертационной работы было изучение физикохимических основ процессов, протекающих в гидроксидах никеля, щелочных электролитах и разработка физикохимических принципов получения активационных эффектов на гидрокоидноникелевых электродах щелочных аккумуляторов. Настоящая работа является частью плановых научных исследований кафедры физической химии Саратовского госуниверейтета и отдела физической химии НЛй химии СГУ и выполнялась в соответствии с координационными планами Научного Совета АН СССР по темеФизикохимические и электрохимические свойства электродных материалов для традиционных и новых источников тока. Научная новизна. Научная новизна проведенного исследования заключается в том. Впервые выявлены закономерности, связывающие особенности кристаллической структуры высших гидроксидов никеля, с полнотой протекания процесса их электрохимического восстановления. Установлены физикохимические особенности и расшифрован механизм активационного влияния соединений кобальта на гидроксидноникелевые электроды. Впервые установлено явление анионной активации гицроксидноникелевых электродов и изучен механизм такой активации. Установлены единые физикохимические принципы активации гидроксидноникелевых электродов щелочных аккумуляторов. На их основе показано, что всегда считавшиеся отравляющими примесями соединения железа, могут проявлять активирующие свойства на гидроксидноникелевых электродах. Разработан метод квазилинейной безразмерной функции растворимости для термодинамического анализа реальных систем с одноименным ионом лигандом. Методами спектроокопии в видимой и УФ областях спектра получены спектральные характеристики гидроксокомплексов кобальтаП и доказано образование внешнесферных ассоциатов в литиевой и смешанной щелочах. Показана ведущая роль растворимых продуктов гидроксида кобальта П в механизме активации ГНЭ, установлен состав и получены константы устойчивости гидроксокомплексов кобальта Л в щелочных электролитах различного состава. На основе полученных результатов предложены и экспериментально обоснованы пути направленного модифицирования структуры гидроксидов никеля. Практическая значимость работа. На основе развитых представлений о ведущей роли растворимых продуктов гидроксида кобальта в механизме активации им гидроксидноникелевых электродов установлено, что эффективный способ его введения, это нанесение его на поверхность гидроксида никеля П. Разработан способ активации гидроксидноникелевых электродов соединениями железа, считавшимися отравляющими примесями для ШЭ. Выявленные закономерности о природе активационных эффектов на гидроксидноникелевом электроде, о механизме анионной активации, позволили предложить для практического использования для гидроксидноникелевых электродов прессованной или порометаллической конструкции совместное использование внутриструктурной и поверхностной активации для повышения активационных эффектов в щелочных аккумуляторах, т. На защиту выносятся. Физикохимический механизм активации гидроксидноникелевых электродов соединениями кобальта. Растворимость и природа растворимых продуктов гидроксида кобальта П в растворах щелочей. Метод квазилинейной безразмерной функции растворимости для термодинамического анализа систем с одноименным иономлигандом.