Волокновые оксидноникелевые электроды и аккумуляторы на их основе
Рефераты по химии / Электрохимические и физико-механические закономерности формирования оксидноникелевых электродов на волокновой полимерной основе / Волокновые оксидноникелевые электроды и аккумуляторы на их основеСтраница 1
Третья глава посвящена разработке волокновых оксидноникелевых электродов и аккумуляторов на их основе.
Согласно действующей технологии, в электроды прессованной и ламельной конструкций добавляют кобальт в виде порошка в смеси с гидроксидом никеля на стадии 10 приготовления активной массы; электроды металлокерамической конструкции пропитывают в растворе солей кобальта (II). Первый способ принципиально не выгоден ввиду ограниченного срока годности гидроксида кобальта: окисляясь кислородом воздуха, он со временем теряет свои активирующие свойства. Второй способ для изготовления пастированных электродов технологически не удобен.
С учетом специфики волокновой подложки в настоящей работе активный материал наносили на волокновую матрицу в виде пасты из полимерного водорастворимого связующего (ПВС), раствора соли кобальта и наполнителя (мелкодисперсного порошка). Это потребовало введения в технологический регламент параметров по вязкости ПВС и дисперсности наполнителя. Характерная особенность пасты состояла в том, что активирующая добавка вводилась в нее из водного раствора соли кобальта. Теоретическая емкость электродов составила 0.44 А-ч/см3 (98% от расчетной). Это свидетельствовало о высокой степени заполнения электродной основы пастой и явилось подтверждением ее оптимального реологического состава. Для подтверждения обнаруженного эффекта были проведены испытания макетов аккумуляторов, собранных в габаритах НКБН-25 из восьми волокновых ОНЭ и восьми кадмиевых электродов, изготовленных электрофоретическим способом на перфорированной никелевой ленте. В качестве сепаратора на положительном электроде использовали капрон, на отрицательном - два слоя фильтровального полотна Петрянова (ФПП). Уже на втором цикле формировки отдаваемая аккумуляторами емкость достигла 32.93 А-ч, коэффициент использования составил 77%, а удельная энергия 41.3. Вт-ч/кг. К десятому циклу макеты были полностью расформированы, обладая следующими характеристиками; емкость 38.4 А-ч, коэффициент использования активной массы 89%, удельная энергия 48 Вт-ч/кг.
На следующем этапе было проведено сравнительное исследование способа введения добавки кобальта в активную массу. Как показали испытания (табл.2, рис.4) при введении добавки кобальта (II) в ОНЭ из раствора его соли C0SO4 аккумуляторы обладают значительными преимуществами: при токе разряда 12.5. А=0.5С„ удельная энергия Wi макетов первого варианта на 14% больше удельной энергии W макетов второго и третьего вариантов, когда кобальт вводился в активную массу ОНЭ в виде металлического порошка или гидроксида кобальта; при разрядах большими токами превышение W! над W2 и W3 составило 23% и 31% соответственно.
Таблица 2
Удельная энергия (W) и емкость (С) аккумуляторов с
основами волокновой структуры в зависимости от тока
разряда и способа введения кобальта
Активатор |
Ток разряда | |||||||||
8 А |
12.5А |
25 А |
50 А |
125 А | ||||||
С, (А-ч) |
W, (Вт-ч/кг) |
С, (А-ч) |
W, (Вт-ч/кг) |
с, (А-ч) |
W, (Вт-ч/кг) |
С, (А-ч) |
W, (Вт-ч/кг) |
С, (А-ч) |
W, (Вт-ч/кг) | |
CoSO„ |
37.58 |
47.9 |
32.02 |
40.86 |
31.54 |
40.2 |
27.54 |
35.6 |
21.24 |
27.34 |
Сомет |
28.26 |
35.7 |
27.7 |
35 |
25.5 |
32.21 |
21.7 |
27.4 |
- |
- |
Со(ОН) 2 |
27.5 |
35.47 |
26.62 |
34.37 |
23.95 |
30.9 |
18.97 |
24.5 |
- |
- |
Информация о химии
Kr — Криптон
КРИПТОН (лат. Krypton), Kr, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 36, атомная масса 83,80, относится к инертным, или благородным, газам. Свойства: плотность 3,745 г/л, tкип 153,35 °С. Название: ...
Mg — Магний
МАГНИЙ (лат. Magnesium), Mg (читается «магний»), химический элемент IIА группы третьего периода периодической системы Менделеева, атомный номер 12, атомная масса 24,305. Природный магний состоит из трех стабильных нукл ...
Классификация по атомному весу
Со времен Дальтона до 1860 в химии не было точного определения понятия атомного веса. Система, основанная на «эквивалентных весах», предложенная английским химиком Уильямом Волластоном (1766–1828), опиралась на с ...