Процессы при заряде и разряде железного электрода

Процессы при заряде и разряде железного электрода [c.515]

Работа железного электрода улучшается также при введении в массу гидрата закиси никеля и небольших количеств сульфидной серы. Первая добавка поддерживает активную массу в дисперсном состоянии. Сохраняя на поверхности большое число активных центров, гидрат закиси никеля облегчает процесс заряда электрода. Сера способствует увеличению скорости реакции разряда благодаря уменьшению пассивации железа. Однако на процесс заряда сера оказывает отрицательное влияние, блокируя активные центры на поверхности частиц закиси железа. [c.90]

Поляризация при разряде возникает в силу ряда причин. Основная— это пассивация электродов, из-за которой при разряде потенциал положительного электрода становится отрицательнее, а отрицательного — положительнее, чем в отсутствие тока. Пассивация, в первую очередь, происходит из-за покрытия поверхности активных масс пленками, плохо проводящими ток. В ряде случаев (например, у железного электрода) это тончайшая пленка кислорода или оксидов, иногда пленка состоит из слоя труднорастворимых солей (например, в свинцовом аккумуляторе). Как известно из курса теоретической электрохимии, на потенциалы электродов и э. д. с. влияет концентрация электролита, с которым соприкасаются электроды. При разрядах и зарядах ХИТ из-за участия ионов в химическом процессе и переносе тока часто происходит местное (локальное) изменение концентрации электролита непосредственно у поверхности электродов и в их порах. Эти изменения концентрации у электродов изменяют их потенциалы появляется концентрационная поляризация. При разряде она так же, как и пассивация, снижает напряжение ХИТ и при заряде увеличивает его. Если произошло общее изменение концентрации электролита в сосуде, то и после прекращения разряда в отсутствие тока э.д.с. может быть ниже, ем была до разряда (например, в свинцовых аккумуляторах). [c.318]

Процессы заряда (- -) и разряда (->) железного и кадмиевого электродов могут быть представлены уравнениями [c.422]

На железном электроде, хотя его равновесный потенциал мало отличается от равновесного потенциала кадмия, соотношение потенциалов выделения металла и водорода иное восстановление оксидов железа происходит с большим перенапряжением (около 0,25 В в начале заряда), а водородное перенапряжение на железе мало. Поэтому одновременно с восстановлением железа почти с самого начала заряда происходит разряд ионов водорода. В ходе заряда доля тока, расходуемая на выделение водорода, растет,, а доля тока, идущая на восстановление железа, падает. Кривая заряда железного электрода не имеет четко разграниченных областей, отвечающих каждому из электродных процессов, а использование тока оказывается небольшим-(порядка 70%)- Важное отличие кадмиевого электрода от железного — полное отсутствие потери емкости при хранении. [c.423]

Для процессов заряда ( —) и разряда (—> ) железного и кадмиевого электродов еще в начале текущего столетия предложены уравнения [c.86]

Как следует из приведенных выше окислительно-восстановитель-ных реакций, зарядный процесс для железного и кадмиевого электродов протекает одинаково, т. е. через образование анионов этих металлов, восстанавливающихся на катоде до металла. Однако ход зарядных кривых для железного и кадмиевого электродов различен. Кривая заряда кадмиевого электрода имеет две четко выраженные потенциальные площадки. Первая из них отвечает восстановлению Сс1 (ОН), до металлического кадмия перенапряжение этого процесса невелико, т. е. потенциал электрода лишь незначительно (приблизительно на 0,1 в) отличается от равновесного. Водородное перенапряжение на кадмии велико, поэтому переход на водородную площадку практически происходит только после восстановления всего кадмия. На железном электроде, хотя его равновесный потенциал мало отличается от кадмия, соотношение потенциалов выделения металла и водорода иное восстановление окислов железа происходит с большим перенапряжением (около 0,25 в в начале заряда) водородное перенапряжение на железе, наоборот, мало. Поэтому одновременно с восстановлением железа почти с самого начала заряда происходит разряд ионов водорода. В ходе разряда доля тока, расходуемая на выделение водорода, растет, а доля тока, идущая на восстановление железа, падает. Кривая заряда железного электрода не имеет четко разграниченных областей, отвечающих каждому из электродных процессов, а использование тока оказывается небольшим (порядка 70%). [c.87]

Удельные характеристики элементов довольно высоки (табл. 2-3) и приближаются по своим значениям к сухим батареям МЦ и ВМЦ Несмотря на низкую стоимость железного анода, элементы ВДЖ должны быть, однако, значительно дороже щелочно-цинковых элементов ВД при одинаковой емкости в ватт-часах, так как вследствие вдвое меньшей величины рабочего напряжения, элеменФОв ВДЖ потребуется в 2 раза больше, чем элементов ВДЦ, для батареи с одинаковым напряжением. Поэтому элементы ВДЖ могут стать конкурентоспособными другим системам в некоторых областях применения только при повторном использовании отдельных составных частей элемента. Электроды ВД по своим качествам допускают эксплуатацию их с отдачей суммарной емкости, в несколько раз превышающей номинальную емкость элемента электролит (не загущенный) также практически не меняет своих характеристик в процессе разряда. Это дает возможность создать такую конструкцию элемента ВДЖ, повторный заряд которого будет сводиться только к замене использованного железного анода, механические качества которого вполне позволяют производить эту операцию. [c.43]

Механизм активирующего действия никеля на железный электрод изучался С. А. Розенцвейг и ее сотрудниками. Они установили, что наличие в электроде никеля в виде N1 (ОН) 2 заметно снижает перенапряжение катодного восстановления окислов железа и тем самым в значительной степени облегчает зарядный процесс. Указанный эффект, по мнению С. А. Розенцвейг, достигается благодаря тому, что присутствующий в электроде гидрат закиси никеля приводит к образованию при разряде более дисперсного Ре (ОН) с нарушенной кристаллической решеткой, который легче поддается восстановлению при заряде. Некоторое положительное действие гидрат закиси никеля оказывает также и на ход анодного процесса при разряде. Оба эти фактора — облегчение зарядного процесса и увеличение глубины анодного окисления электрода при разряде — приводят к заметному увеличению емкости железного электрода (рис. 39). [c.88]

Токообразующие процессы на железном и кадмиевом электродах. Для процессов заряда (- -) и разряда (- ) железного и кадмиевого электродов были предложены уравнения [c.97]

Действительно, есть основания ожидать, что даже в том случае, если строение ионов остается неизменным при введении в раствор другого компонента, скорость разряда их может измениться, так как изменится природа поверхности катода, строение двойного электрического слоя и т. д. [4]. В частности, изменение природы катода должно привести к смещению точки нулевого заряда последнее может существенно сказаться на кинетике процесса разряда, особенно в тех случаях, когда на электроде происходит восстановление аниона [I ]. Совершенно очевидно, что скорость разряда станет иной, если изменится строение двойного электрического слоя в результате введения катионов второго компонента. Некоторыми авторами именно с этой точки зрения были рассмотрены результаты экспериментальных исследований процесса соосаждения металлов железной группы [5]. [c.32]

Процессы при заряде и разряде кадмиевого электрода аналогичны тем, которые имеют место для железного электрода. Существуют количественные различия, улучшающие работу кадмиевого электрода по сравнению с железным. Растворимость NaH dOo выше, чем NaHFe02 (10 г-мол/л), для пассивации кадмия требуется в несколько раз больше кислорода, чем для пассивации железа, В результате кадмиевый электрод лучше железного работает при низких температурах. Перенапряжение для выделения d из раствора комплексной соли не очень велико (0,11 в), а перенапряжение для выделения водорода на кадмии весьма значительно, поэтому использование тока при заряде кадмиевого электрода лучше, чем при заряде железного и достигает 85%. Наконец, поскольку потенциал кадмия на 20 мв положительнее потенциала водорода в щелочном растворе, d не может самопроизвольно растворяться в щелочи с выделением водорода. Саморазряд кадмиевого электрода очень мал и связан, главным образом, с окислением кадмиевой губки кислородом. Полезными добавками для кадмиевого электрода являются окислы никеля и некоторые органические поверхностно-активные вещества (например, соляровое масло) вредное действие оказывают таллий, кальций, марганец и свинец. В большинстве ламельных аккумуляторов дороговизна кадмия заставляет применять его в смеси с железом. Кроме того, добавка железа препятствует спеканию (усадке) кадмиевой активной массы при длительной работе и является для нее расширителем . Отно-пгение кадмия к железу в смеси берут от 1 1 до 2,7 1. Железо принимает участие в токообразующем процессе одновременно с кадмием. Стационарный потенциал железа в 5,2 и. растворе NaOH на 0,065 в отрицательней, чем у кадмия, но разряд железного электрода всегда происходит при некоторой пассивации, т. е. при несколько более положительном потенциале. Поэтому при разряде потенциалы кадмия и железа сближаются и разряд обеих составляющих может протекать одновременно. [c.517]

Процессы при заряде и разряде кадмиевого электрода аналогичны происходящим при заряде и разряде железного электрода. Существуют количественные различия, улучшающие работу кадмиевого электрода, по сравнению с железным растворимость КаНС(102 больше, чем NaHPe02 (10 г-мол/л). При накоплении ионов НСсЮ происходит гидролиз [c.490]

Полученную губку на. вальцах наносят на железную сетку-токо-подвод. Для получения хорошей емкости электроды из высоковосстановленной железной губки требуют активации, которая достигается проведением одного глубокого разряда (до потенциала выделения кислорода). По-видимому, смысл активации заключается в получении при зарядах, после глубокого разряда, более мелкодисперсной железной губки. В восстановленную активную железную массу перед вальцеванием вводят серу (в виде РеЗ) в количестве 0,3—0,5% от веса массы. Как уже говорилось, сера интенсивно активирует анодный процесс на железном электроде. [c.510]

Большинство авторов, изучавших за последние годы работу кадмиевого и железного электродов в щелочных растворах, придерживаются более или менее единой точки зрения в -отношении как состава их активных веществ в заряженном и разряженном состояниях, так и механизма электродных процессов. В заряженном электроде активное вещество представляет собой порошкообразное металл ичеакое железо или кадмий разряженная активная масса состоит из Ре (ОН) 2 или С(1(ОН)2. Процессы разряда и заряда протекают через промежуточное образование соответствующих ионов. [c.152]

В области щелочных аккумуляторов советскими электрохимиками проделана большая работа по выяснению механизма процессов, протекающих при заряде и разряде окисно-никелевого электрода (Е. М. Кучинский, Б. В. Эршлер, П. Д. Луковцев и др.). Большое значение имели такн е работы по исследованию процессов на железном электроде железо-никелевого аккумулятора (Б. Н. 1 абанов, С. А. Розен-цвейг, М. Г. Абахаев), которые заложили основу производства в СССР железо-пикелевых аккумуляторов высокого качества. [c.173]

Приведение аккумуляторов в рабочее состоя ние. Для приведения аккумуляторов в рабочее состояние масса электродов должна быть отформована. Процесс электрохимического формования осуществляется путем заряда и разряда аккуму-лято ра. Формование никель-железных аккумуляторов заканчивается после двух зарядно-разрядных циклов, для никель-кадмиевых — через 3—4, для кислотных — через 6—8 циклов. [c.405]