Щелочные аккумуляторы

Практический интерес к проточным редокс-батареям возник в последние десятилетия в связи с интенсивным развитием альтернативной энергетики (солнечной, ветровой) и регулированием пиковых нагрузок в промышленных электрических сетях. Оказалось, что крупномасштабные накопители энергии для компенсации колебаний выработки энергии солнцем и ветром, для снижения пиковых нагрузок в промышленных электрических сетях и систем обеспечения электроэнергией крупных домохозяйств выгоднее реализовывать на проточных редокс-батареях.

Рассмотрены работы последних 15 лет, посвящённые возможности использования металлического лития в аккумуляторах.

Изложены результаты исследования электрохимического восстановления многослойного оксида графена при потенциостатическом режиме, показана возможность использования щелочного электролита (KOH) с концентрацией ниже 0.1 М. Идентификация электрохимически восстановленного оксида графена проводилась методами рентгенофазового анализа, ИК-Фурье и ИК-КР спектроскопией. Методом ИК-КР установлено увеличение интенсивности G и 2D полосы, свидетельствующее об образовании малослойных форм восстановленного оксида графена.

Изучено влияние природы полимерного связующего положительных электродов на циклирование Li-S аккумуляторов. Показано, что серные электроды с «активным» связующим обладают лучшими характеристиками, чем электроды с «инертным» связующим. Применение «активных» связующих позволяет улучшить зарядно-разрядные характеристики серных электродов и увеличить длительность циклирования литий-серных батарей.

Установлено повышение разрядного напряжения при стартерном режиме кислотных аккумуляторных батарей за счет снижения электрического сопротивления сепаратора.

Рассмотрена возможность определения полного внутреннего сопротивления стационарных свинцовых аккумуляторов асимметричному переменному току разной частоты.

Представлены результаты исследования параметров процесса батарейного формирования и технических характеристик свинцово-кислотных стартерных аккумуляторных батарей. Показано, что при формировании импульсными токами повышенной плотности с использованием водяного охлаждения батарей в 2.5 раза сокращается продолжительность процесса формирования, уменьшаются затраты электроэнергии и количество выделившегося газа.

Изучено влияние предварительной анодной обработки алюминия в водных растворах фосфатов в широком диапазоне концентраций и скоростей развертки потенциала на кинетику катодного внедрения лантана и лития из растворов их солей в апротонных органических растворителях. Установлена зависимость количества внедрившегося лития в лантан-алюминиевый электрод с фосфатной пленкой (La-Al_ф) от времени предварительной фосфатной обработки.

Методами фотоэлектрохимии, циклической вольтамперометрии и импедансометрии изучена интеркаляция лития из пропиленкарбонатного раствора LiClO₄ в тонкие пленки TiO₂, полученные термическим окислением титановой подложки Фотоэлектро-химические характеристики пленочных электродов исследованы при потенциалах Е, соответствующих области активною внедрения/экстракции лития (1.0 < Е < 2.5 В vs Li/Li⁺) и инертной области (2.6 < Е < 3.6 В).

Потребность в высокоэнергоемких химических источниках тока стимулирует исследовательские работы в области электрохимии как традиционных, так и новых систем. В связи с ростом объемов производства особое значение приобретают проблемы экологической безопасности производимых аккумуляторов. При разработке никель-водородной и никель-метаплгидридной перезаряжаемых систем ставится цель создать достойную альтернативу применяемым традиционным аккумуляторам.