Методика визначення характеру впливу складу активної маси і розрядно–зарядного режиму на електрохімічні характеристики пористого діоксидно–марганцевого катода. Механізм дії літію на властивості і розрядні характеристики манган–діоксидного електрода.
При низкой оригинальности работы "Електрохімічні властивості діоксидно–марганцевого електрода в лужних джерелах струму", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Не припиняються і спроби створення акумуляторів з манган-діоксидним електродом (МД-електродом) і різними анодними матеріалами - цинком, кадмієм, залізом. Тому існує також необхідність у недорогих і ефективних способах підвищення ємнісних і енергетичних характеристик МД-катода, у забезпеченні стабільності та надійності характеристик МД-електродів, що перезаряджаються, у процесі циклування. Поставлена мета досягається рішенням задач: - визначенням характеру впливу складу активної маси і розрядно-зарядного режиму на електрохімічні характеристики пористого МД-катода, вибором оптимального складу активної маси і параметрів режиму розряду; Чисельні моделі призначені для рішення конкретних питань, а точні результати моделювання дозволяють зясовувати деталі механізму процесів і прогнозувати характеристик ХДС. Наявність невирішених чи недостатньо вивчених питань визначили основні напрямки даної роботи: здійснення експериментальних досліджень з вивчення розрядних характеристик МД-електрода та оптимізації складу активної маси МД-електрода, впливу літію на властивості MNO2, а також виконання математичного моделювання розрядного процесу пористого МД-електрода, оцінювання ємнісних і енергетичних характеристик ХДС з МД-катодом і різними анодними матеріалами, оптимізації конструктивних параметрів елемента та експлуатаційних режимів.Запропонована фізична модель локальних процесів в області трифазної межі графіт-MNO2-електроліт, що враховує зміну електропровідності часток активної речовини і на її основі сформульовані і доведені експериментально основні механізми впливу мікроструктури активної маси на макрокінетичні характеристики MNO2-електродів. Розроблена математична модель пористого MNO2-катода, що враховує гальмування стадій розряду і дифузії у твердій фазі, а також характер зміни швидкості дифузії в процесі розряду. Аналізом експериментальних даних на математичній моделі катода встановлено, що поляризаційний опір МД-електрода, вимірюваний у процесі розряду з інтенсивністю J<0,1 год-1, звязаний з концентраційними явищами і гальмуванням дифузії протонів у твердій фазі.
Вывод
діоксидний електрохімічний зарядний марганцевий
Запропонована фізична модель локальних процесів в області трифазної межі графіт-MNO2-електроліт, що враховує зміну електропровідності часток активної речовини і на її основі сформульовані і доведені експериментально основні механізми впливу мікроструктури активної маси на макрокінетичні характеристики MNO2-електродів.
Розроблена математична модель пористого MNO2-катода, що враховує гальмування стадій розряду і дифузії у твердій фазі, а також характер зміни швидкості дифузії в процесі розряду.
Аналізом експериментальних даних на математичній моделі катода встановлено, що поляризаційний опір МД-електрода, вимірюваний у процесі розряду з інтенсивністю J<0,1 год-1, звязаний з концентраційними явищами і гальмуванням дифузії протонів у твердій фазі.
Аналізом експериментальних даних на математичній моделі показано, що в процесі розряду швидкість дифузії протонів у частках манган діоксиду експоненційно зменшується за мірою росту ступеня розрядженості електрода.
Доведено, що при розряді МД-електрода у водяному лужному електроліті з добавкою іонів літію одночасно з протонами в кристалічну гратку MNO2 проникають катіони літію.
Експериментально доведено, що проникнення катіонів літію в процесі розряду в кристали активної речовини збільшує їх електропровідність, що сприяє зниженню поляризаційного опору МД-електрода, зростанню його ємності та енергії джерела струму за рахунок скорочення частки інертної електропровідної добавки в активній масі.
Запропонована проста математична модель процесу розряду елемента на постійний опір. За результатами моделювання з обліком даних спеціальних кінетичних вимірів дані оптимізаційні оцінки граничних енергетичних характеристик джерел струму з МД-електродом і різними анодними матеріалами.
Показано, що зі збільшенням вмісту графіту зростає ступінь використання MNO2 і глибина циклування МД-електрода, що досягає 50%.
Список литературы
1. Сорокендя В.С., Матин В.И., Дзензерский В.А., Костыря М.В. Исследование зарядно-разрядных свойств диоксидно-марганцевых электродов // Вопросы химии и химической технологии. - 1999. - № 1. - С. 308-310.
2. Костыря М.В., Кошель Н.Д., Сорокендя В.С., Матин В.И. Некоторые особенности макрокинетики перезаряжаемого диоксидно-марганцевого электрода // Вопросы химии и химической технологии. - 2001. - № 2. - С.137-141.
3. Васильев С.В., Кошель Н.Д., Костыря М.В., Жидков В.С., Удрис И.Г. Исследования закономерностей разряда МПО2-электродов // Вестник Львов. Ун-та, серия хим. - 2002. - вып. 42 ч.2. - C. 3-6.
4. Кошель Н.Д., Костыря М.В., Жидков В.С. Макрокинетические характеристики MNO2-электрода при глубоком разряде как функция структуры активной массы // Вопросы химии и химической технологии. - 2003. - № 1. - С. 122-126.
5. Кошель Н.Д., Костыря М.В., Васильев С.В. Влияние лития на свойства МПО2 // Перспективные электрохимические системы для химических источников тока. - Киев: изд. КНУТД. - 2003. - С. 22-24.
6. Кошель Н.Д., Костыря М.В. Математическое моделирование разрядного процесса в пористом электроде с твердофазными реагентами // Вопросы химии и химической технологии. - 2003. - № 4. - С. 111-115.
7. Кошель Н.Д., Костыря М.В. Математическое моделирование разряда пористого MNO2-электрода. 2.Анализ экспериментальных данных // Вопросы химии и химической технологии. - 2004. - № 3. - С. 157-161.
8. Кошель Н.Д., Костыря М.В. Влияние внедренного лития на электронную проводимость MNO2 // Электрохимия. - 2004. - Т. 40, № 8. - С. 997-1001.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
