Cd|KOH|NiOOH

Zn|NH4CI|MnO2

Li|LiClO4|MnO2

Pb|H2SO4|PbO2

H2|KOH|O2

Активация процесса катодного синтеза кальциевых анодов в апротонных растворах солей кальция различного анионного состава

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).

DOI: https://doi.org/10.18500/1608-4039-2017-17-3-143-158

Методом катодного внедрения получены матричные электроды на основе меди и свинца – CuCa, PbCa, CuBiCa, PbBiCa, CuPbBiCa – в апротонных органических растворах солей кальция различного анионного состава. Рентгенофазовым анализом и измерением потенциала в разомкнутой цепи идентифицирован их состав. Исследовано влияние компонента (металла переходного ряда) в структуре медной и свинцовой матрицы на эффективность циклируемости CuCa, PbCa, CuBiCa, PbBiCa, CuPbBiCa-электродов в хлоридном, ацетатном и нитратном апротонном растворах соли кальция.

Обнаружено, что диффузионно-кинетические характеристики процесса внедрения кальция в медные и свинцовые электроды, модифицированные висмутом и свинцом, возрастают в ряду анионов: CH3COO << NO3< Cl, что обусловлено особенностями их строения и физико-химических свойств и, как следствие, возрастанием роли процессов ассоциации и сольватации в указанном ряду.

Установлено, что содержание кальция в поверхностном слое всех исследуемых электродов наиболее высокое, если его внедрять из раствора хлорида кальция. Присутствие в матрице электрода кислородсодержащих фаз, различающихся по величине окислительно-восстановительного потенциала, способствует накоплению кальция в электроде. При введении в состав медных и свинцовых электродов висмута и свинца, без затруднений встраивающихся в структуру благодаря возможности электронных переходов Cu(I) ↔ Cu(II), Bi(II) ↔ Bi(III), Pb(II) ↔ Pb(IV), повышается эффективность циклирования электродов.

Литература

1. Щербинина О. Н., Попова С. С., Медведева Н. Г. Процесс внедрения кальция в медно-висмутовый тонкоплёночнный электрод // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 2009. Т. 52, № 7. С. 69–72.

2. Щербинина О. Н., Попова С. С., Медведева Н. Г. Электрохимическое модифицирование матричных структур на основе свинца кальцием // Журн. прикладной химии. 2009. Т. 182, № 4. С. 19–21.

3. Ольшанская Л. Н., Попова С. М., Закирова С. М. Влияние природы третьего компонета на кинетические закономерности электрохимического формирования сплава Li-Al на алюминиии // Электрохимия. 2000. Т. 36, № 8. С. 951–958.

4. Гутерман В. Е., Григорьев В. П., Саенко О. Е. // Зарядно-разрядные характеристики литий содержащих алюминиевых сплавов в неводных растворах. Влияние легирующих компонентов на эффективность циклирования лития // Электрохимия. 1994. Т. 30, № 7. С. 852–858.

5. Попова С. С., Ольшанская Л. Н., Поминова Т. В. Влияние природы аниона на электрохимическую литизацию графита в ацетонитрильных растворах // Электрохимия. 2002. Т. 38, № 4. С. 412–417.

6. Шлугер М. А., Ток Л. Д. Гальванические покрытия в машиностроении: справочник: в 2 т. / под ред. М. А. Шлугера, Л. Д. Тока. М.: Машиностроение, 1985. Т. 2. 248 с.

7. Феттер К. Электрохимическая кинетика. М.: Химия, 1967. 856 с.

8. Лякишева Н. П. Диаграммы состояния металлических систем: в 2 т. М.: Машиностроение, 1996. Т. 1. 992 с.

9. Кабанов Б. Н., Астахов И. И., Киселева И. Г. Внедрение – новое направление в изучении кинетики электрохимического выделения и растворения металлов // Кинетика сложных электрохимических реакций. М.: Наука, 1981. С. 200–239.

Текст в формате PDF:
(downloads: 226)