ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Некоторые особенности электродных процессов в ХИТ из "Прикладная электрохимия" Электродные процессы с участием труднорастворимых соединений. Во многих ХИТ в качестве активного вещества положительного электрода используют труднорастворимые соединения, которые при разряде восстанавливаются либо до металла, либо до соединения низшей валентности. При разряде отрицательных электродов ХИТ также часто образуются труднорастворимые соединения. Процесс катодного восстановления и анодного образования этих соединений может проходить по твердофазному или жидкофазному механизму. Твердофазный механизм означает, что электрохимическая реакция идет путем непосредственного превращения одного твердого вещества в другое без перехода в растворимое состояние. [c.54] При жидкофазном механизме восстановления труднорастворимых соединений стадии переноса заряда предшествует их растворение в электролите, затем растворенная соль диффундирует через слой жидкости к токоотводу (механизм растворение — диффузия ). Восстановление труднорастворимых соединений в твердой фазе происходит тогда, когда скорость растворения соли не может обеспечить реализуемые при работе электрода плотности тока. [c.54] В анодных процессах, идущих по жидкофазному механизму, стадии кристаллизации соединений предшествует стадия диффузии частиц — продуктов первичной электродной реакции — от токоотвода (механизм диффузия —осаждение ). [c.54] Возможно и параллельное восстановление или образование труднорастворимых соединений по обоим механизмам. [c.54] Знание механизма процесса с участием труднорастворимых соединений позволяет правильно определить замедленную стадию электродной реакции и на этой основе искать пути улучшения характеристик электрода. [c.55] Особенности работы пористых электродов [1]. В большинстве ХИТ (кислотные, щелочные аккумуляторы, марганцево-цинковые, ртутно-цинковые элементы, водородно-кислородные топливные элементы) электроды (оба, реже один) являются пористыми. В пористых электродах имеется высокоразвитая поверхность раздела трех фаз (активного вещества, электролита— проводника с ионной проводимостью проводника с электронной проводимостью). Наличие большой истинной внутренней поверхности Е по сравнению с внешней геометрической 5 поверхностью позволяет получать при использовании ХИТ большой ток при небольшой поляризации. [c.55] Если все поры электрода заполнены жидким электролитом, электрод называют жидкостным. В газожидкостных электродах часть пор заполнена газом. Ниже будет рассмотрена работа жидкостных электродов (о газожидкостных электродах см. раздел. 1.4). [c.55] Пористый электрод представляет собой систему с распределенными параметрами. Это означает, что разные точки внутри электрода неравнодоступны для электродной реакции, в результате ток распределяется неравномерно по толщине электрода. Обычно локальная плотность тока ia имеет максимальное зна чение вблизи наружной (фронтальной) поверхности электрода, где облегчена подача компонентов в зону реакции и минимальны омические потери в электролите. [c.56] На рис, 1,4 показано распределение плотности тока по толщине пористого электрода для тонкого (di = 0,33L ом) и ТОЛСТОГО (iI2 = 2,5Lom) электродов. Видно, что тонкий электрод работает равномерно по всей глубине. Напротив, в толстом электроде глубинные слои практически не вносят вклада в общий ток. Поэтому при проектировании ХИТ не имеет смысла увеличивать толщину электрода более 2- 3)Loм, так как коэффициент использования активной массы будет мал. [c.56] Для повышения эффективности работы пористых электродов необходимо увеличивать ом и диф (уы еньшая, рэф и повышая Оэф за счет увеличения пористости электрода). [c.57] Вернуться к основной статье