Электроды. Активные вещества. Активные массы

Электроды. Активные вещества. Активные массы [c.41]

Емкость и коэффициент использования активного вещества. Емкость аккумулятора зависит от массы активного вещества электрода, служащего ограничителем емкости, и коэффициента его использования. У никель-железных и герметичных никель-кадмиевых [c.89]

Уменьшение содержания кислорода в поверхностном слое частиц активного вещества ведет к снижению потенциала электрода. Вместе с этим обогащение массы гидратом закиси никеля вблизи ее соприкосновения с токоподводом может привести к преждевременному разрыву контакта между ними, когда в глубине частиц активного вещества еще имеется часть неиспользованной окисленной формы гидроокиси. [c.86]

Для изготовления гетерогенных мембран силиконовый каучук смешивают с активным веществом и полученную массу прессуют до пленок толщиной 0,5 мм. В качестве активного вещества чаще всего применяют труднорастворимые соли металлов типа хлоридов, сульфатов или фосфатов. Оптимальные размеры частиц 1-15 мкм. Соотношение активного вещества и связующего материала 50%. Для успешной работы электрода весьма важно, чтобы отдельные частички активного вещества находились в контакте друг с другом, что обеспечивает перенос заряда через мембрану. Большое значение имеет последующая обработка мембраны. Обычно ее в течение нескольких часов вымачивают в соответствующем растворе. [c.201]

В мешковом элементе (рис. 1-8) анодом служит цинковый стаканчик 7. В центре стаканчика расположен положительный электрод 5 в виде агломерата, состоящего из угольного стержня с напрессованной вокруг него массой, содержащей в качестве активного вещества двуокись марганца. Агломерат обернут миткалем и обвязан ниткой. От цинкового электрода агломерат изолирован шайбой 8 из парафинированного картона. [c.25]

Заряд электрода сопровождается концентрационной поляризацией, обусловленной изменением состава вещества в реакционной зоне как в твердой фазе, так и в электролите. Выравнивание состава более окисленной массы активного вещества, находящегося в поверхностном слое частиц, и менее окисленного вещества, находящегося в глубине частиц, происходит за счет диффузии протонов в твердой фазе из глубинных слоев к поверхности. Этот процесс протекает с небольшой скоростью. [c.85]

НК-аккумуляторы с безламельными электродами обладают более высокими электрическими характеристиками. Типичными среди них являются аккумуляторы с металлокерамическими (спеченными) электродами. Применение металлокерамической основы из карбонильного никеля, в которую химическим путем вносится активная масса, позволяет значительно развить электродную поверхность, улучшает контакт активного вещества с [c.227]

Превышение фактической емкости аккумуляторов, ограничителем которой является оксидно-никелевый электрод, над номинальной — 5 % (Ki — 1,05). Избыток фактической емкости отрицательного электрода над емкостью оксидно-никелевого электрода в начальном периоде циклирования — 10 % Кг = 1,10). Коэффициенты использования активных веществ при полном заряде и разряде электродов / p никеля 60 % К псп кадмия 65 % К сп железа 18 %. Потери активных масс при изготовлении электродов — 2,0 % = = 1,02). [c.32]

Оксидно-никелевый электрод никель-кадмиевого аккумулятора отдал при разряде емкость Qp = 2,38А-ч. При анализе активной массы такого электрода после разряда установлено, чтр она содержит общего никеля gN = 7,10 г и активного кислорода (реагирующего с К1) go, = 60 мг-экв. Какой условной формуле NiO соответствует активное вещество электрода в заряженном и разряженном состояниях Каков коэффициент использования активного вещества [c.38]

Коэффициент диффузии плюмбита (и плюмбата) через трехпленочный гидратцеллюлозный сепаратор (его суммарная толщина в набухшем состоянии б == 180 мкм) в условиях растворов, близких к насыщенному по свинцу, составляет при комнатной температуре О = 3,1 10 м с. Перепад концентрации свинца (в виде плюмбата или плюмбита) между электродными пространствами составляет в среднем АС = = 6,0 г/л. Свинцовые электроды пластинчатого вида имеют толщину I == 2,2 мм и полную пористость в заряженном состоянии П = 42 % (после заряда электродная масса, прессуемая на растворе щелочи, практически нацело состоит из металлического свинца). Коэффициент использования активного вещества электрода = 50 % (в расчете на переход РЬ РЬ +). [c.43]

Активная масса — смесь активных веществ с добавками, определяющая физико-химические свойства электрода гальванического элемента. [c.277]

Углеродистые материалы — графит и ацетиленовая элементная сажа, применяемые в качестве электропроводной добавки к активной массе положительного электрода, представляют собой разновидности углерода, имеющие разную форму кристаллов. Древесноугольная пыль вводится в активную массу воздушно-марганцево-цинковых элементов как вещество, хорошо адсорбирующее кислород воздуха. [c.59]

Емкость электрода пропорциональна массе активного вещества М и коэффициенту его использования Я и обратно пропорциональна электрохимическому эквиваленту реагента Э [c.51]

Масса реагентов ХИТ. Одним из важных вопросов, решаемых на стадии проектирования ХИТ, является соотношение масс активных веществ положительного и отрицательного электродов. Нередко они закладываются в источник тока в стехио-метр ическом соотношении согласно токообразующей реакции (но с учетом коэффициентов использования реагентов). Однако во многих случаях один из реагентов берут в избытке, следовательно, электрод противоположного знака будет ограничителем емкости. Это имеет место тогда, когда, в частности, необходимо предотвратить нежелательные побочные реакции (в ртутно-цин- [c.57]

Второй метод создания активных масс в электродах заключается в том, что на электропроводящий каркас той или иной конструкции наносят пасту или смесь оксидов свинца при последующем формировании пластин оксиды свинца превращаются в активные вещества. Такого рода пластины подразделяются в зависимости от типа каркаса на пастированные (решетчатые, намазные), коробчатые и панцирные. Большинство [c.89]

Активная масса должна обладать определенной пористостью в заряженном состоянии (около 50%). При увеличении пористости облегчается доступ кислоты з глубь электрода, при этом возрастает коэффициент использования активного вещества, но одновременно уменьшаются прочность электрода и срок службы аккумулятора. Пористость активной массы будет тем выше, чем больше окисленность свинцового порошка и чем больше в составе пасты серной кислоты и воды. [c.94]

Чувствительность электрогравиметрии ограничена возможностью установления различий в массе электрода до и после электролиза. Хорошие осадки должны прочно прилипать к электроду, быть мелкокристаллическими, плотными и гладкими, чтобы при промывании не было механических потерь. Их физические характеристики зависят от форм существования ионов в растворе, присутствия поверхностно-активных веществ и других факторов, которые не всегда можно установить. К факторам, влияющим на свойства осадков, относятся также выделение газа, плотность тока и температура раствора. [c.544]

Основными частями ХИТ являются положительные и отрицательные электроды, содержащие активные массы, т. е. вещества, вступающие в токообразующую реакцию, электролит, сепараторы-разделители, предохраняющие электроды разного знака заряда от прямого контакта, и сосуды. В некоторых элементах отрицательные электроды одновременно служат сосудами. В зависимости от конструкции ХИТ могут содержать еще ряд деталей крышки, пробки, токоотводы и др. [c.316]

Чтобы процесс образования ZnO шел с самого начала разряда и главным образом в порах отрицательного электрода, в качестве электролита элементов РЦ применяют раствор КОН, насыщенный цинкатом. Элементы РЦ выпускаются дисковой и цилиндрической конструкций. На рис. 139 изображена дисковая конструкция. Положительный электрод из красного оксида ртути с графитом запрессован в никелированный стальной корпус. К активной массе добавляют небольшое количество поверхностно-активных веществ. Их назначение — препятствовать слиянию мельчайших капелек рту- [c.342]

Ранее уже было сказано, что свинец может существовать в растворах серной кислоты только благодаря тому, что водород выделяется на нем с очень большим перенапряжением. Но если на поверхность свинца попадут частицы металлов, на которых перенапряжение выделения водорода меньше, чем на свинце, то водород, вытесняемый свинцом из раствора, начнет выделяться на них, а свинец будет переходить в раствор. При заряде использование тока на выделение свинца упадет, так как ток начнет тратиться на выделение водорода. Чтобы избежать этих вредных явлений, необходимо при изготовлении аккумуляторов применять все материалы только высокой степени чистоты, в первую очередь, не содержащие железа, меди и других металлов с низким перенапряжением для выделения водорода. Но присутствие одного из таких металлов — сурьмы — избежать трудно. Она обычно входит в состав сплава токоотводов (решеток), на которые наносятся активные массы. При заряде сурьма из токоотвода положительного электрода переходит в раствор и затем отлагается на поверхности отрицательного электрода. Чтобы повысить перенапряжение выделения водорода на сурьме, в электролит или в активную массу добавляют специальные вещества — ингибиторы, в частности а-оксинафтойную кислоту. Это значительно уменьшает саморазряд и газовыделение в аккумуляторах. Саморазряд положительного электрода возникает, в основном, в случае загрязнения электролита веществами, способными окислиться в контакте с РЬОг, в частности, ионами железа, как это описано для марганцево-цинковых элементов. ГОСТ 959-0—71 допускает для автомобильных аккумуляторов потерю емкости от саморазряда не более 10% за 14 сут хранения при 20 5°С. Поскольку саморазряд, в основном, происходит из-за растворения свинца в серной кислоте, то естественно, что с ростом температуры и концентрации кислоты в электролите саморазряд увеличивается. [c.364]

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]

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 . Отношение 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 отрицательнее, 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.491]

Механизм разряда по реакции (8.6) трактуется как твердофазный. Он заключается в переходе протона из воды в гидроксид с дальнейшей диффузией от поверхности раздела фаз к центру зерна активного вещества. Коэффициент диффузии протона в оксидноникелевом кристаллите оценивается значением 10 "—10- см -с- . Для обеспечения высокой разрядной плотности тока на электроде активная масса должна быть весьма диспергированной, 3. размер определенной доли частиц графита должен быть меньше размера частиц активного вещества. Снижение потенциала в ходе разряда (см. рис. 8.1) происходит из-за диффузионных ограничений по протонам и омических потерь в точках контакта зерен активного вещества с графитом. При использовании лепесткового никеля переходное омическое сопротивление значительно меньше и более стабильно. [c.205]

Набивной элемент, в отличие от предыдущего, снабжен диафрагмой из бумаги или картона, которая расположена между электродами. Электролит удерживается в порах диафрагмы. В процессе изготовления набивных элементов активная масса, окружающая угольный стержень, дополнительно подпрессовывается внутри элемента. При этом уменьщается расстояние между катодом и анодом и в элементе создается повышенный запас активного вещества. [c.25]

При появлении в поверхностном слое частиц активного вещества восстановленной формы окислов начинается процесс выравнивания состава окислов в объеме массы за счет диффузии протоноЬ (и электронов) от поверхности в глубину частиц. Однако диффузия в твердой фазе проходит с небольшой скоростью.. Поэтому даже при разряде электрода с малой плотностью тока активное вещество в поверхностном слое частиц обогащается восстановленной формой окислов быстрее, чем в глубине частиц. Создается так называемая концентрационная поляризация по кислороду в твердой фазе . [c.29]

Активным веществом отрицательного электрода является itHHK. Токообразующее вещество как на положительном, так и на отрицательном электродах представляет собой пористую массу с большой рабочей поверхностью. Толщина электродов — от 0,5 до 3 мм. [c.102]

Верхний горизонтальнЕ й участок кривой соответствует достижению предельного диффузионного тока. Если в растворе присутствует несколько деполяризаторов, то получаемая вольтамнерная кривая содержит ряд полярографических волн , расположенных в порядке, определяемом природой деполяризаторов. При соблюдении ряда условий (введение в исследуемый раствор фонового электролита и поверхностно-активных веществ) поступление деполяризатора к поверхности электрода обусловлено только диффузией, скорость которой при прочих равных условиях зависит от градиента концентраций деполяризатора у поверхности электрода и во всей массе раствора. При достижении некоторого потенциала предельного тока число частиц, вступающих в электрохимическую реакцию в единицу времени, становится равным их числу, диффундирующему из раствора к поверхности электрода. Достигается состояние концентрационной поляризации, при которой величина тока в ячейке остается постоянной. Как сказано выше, такой ток называется предельным диффузионным током. Зависимость величины диффузионного тока от концентрации деполяризатора для ртутного капающего электрода выражается уравнением Ильковича [c.154]

После окончания разряда определяют коэффициенты использования активного вещества каждого из электродов. С этой целью рассчитывают теоретическую емкость пластин каждого знака, исходя из массы активного вещества, вмазанного в решетки. Отношение фактической разрядной емкости аккумуля- [c.218]

Щелочные никель-железные (НЖ) аккумуляторы по сравнению со свинцовыми имеют ряд эксплуатационных преимуществ, что обусловило их техническое применение на транспорте и в других областях. Однако удельная энергия лучших образцов НЖ-аккумуляторов сравнительно невысока и лежит в пределах 20—30 Вт-ч/кг. Одной из основных причин низких удельных характеристик является ламельная конструкция электродов. Больше половины массы электродов приходится на стальную ламольную лепту, контактные планки и ребра. Масса активного вещества электродов составляет лишь около 20 % от общей массы аккумулятора — почти столько же, сколько приходится на стальной корпус. Другой причиной снижения удельной энергии является высокое падение напряжения в электродах и отчасти в электролите. [c.222]

Конструкция макета дискового элемента представлена на рнс. 39.1. Он состоит из фторопластового цилиндра 3 с внутренним отверстием сечением 1 см . В отверстие снизу плотно вставляют стальной пуансон 7, а сверху — пуансон 1, к ним присоединяют токоотводы 2. При вынутом пуансоне 1 на пуансон 7 наносят несколько миллиграммов активной массы положительного электрода 6, которую готовят смешиванием активного вещества (МпОа, МоОз) с 20 % сажи и растиранием в фарфоровой ступке. Все компоненты активной массы и посуда должны быть тщательно высушены. После нанесения сухой активной массы на нее необходимо капнуть одну каплю электролита (обезвоженный одномолярный раствор перхлората лития в пропилепкарбонате). На активную массу следует поместить пырезанную по размеру отверстия мембрану из нетканого полипропилена 5 и капнуть на нее несколько капель электролита. На нижнюю часть пуансона 1 закрепить литиевую фольгу 4, для чего на нижней поверхности пуансона делают накатку. Пуансон вставляют в макет и на него помещают груз [c.243]

Активная масса заряженного отрицательного электрода состоит из свинцового порошка (губки), к которому добавляют депассиваторы (Ва804) и органические вещества (гуминовые кислоты, лигносульфонат калия, карбоксиметилцеллюлоза, дубители и др.) - расширители, затрудняющие спекание и усадку губки свинца. Активная масса положительно заряженного электрода состоит из порошка диоксида свинца (а- и Р-РЬОг). [c.199]

Отрицательные электроды выдают студенту в готовом виде, положительный пастнрованный электрод требуется изготовить. Технология изготовления электрода, включая операции приготовления пасты, ее намазки, определения массы активного вещества, формирования пластины, достаточно подробно описана в работе 34. Аналогичны и меры предосторожности при работе с порошкообразными оксидами свинца и серной кислотой. [c.254]

Чтобы повысить длительность работы аккумуляторов, стремятся уменьшить пассивацию электродов. Для отрицательного электрода это достигается введением в активную массу специальных добавок — депассиваторов. Такими добавками служат сульфат бария и некоторые органические вещества древесная мука, торф, гуминовая кислота и др. Сульфат бария является солью, изоморфной с сульфатом свинца. В присутствии очень мелкодисперсного Ва304, равномерно распределенного по всей отрицательной актив- [c.482]

Активная масса положительного электрода состоит из диоксида марганца (обычно ЭДМ), графита и щелочного электролита. Проводимость последнего выше, чем солевого. В порах положительного электрода не выпадает осадок, аналогичный осадку 2п(ЫНз)2С12 в солевых элементах, поэтому можно уменьшить объем электролита в активной массе, снизить пористость электрода (сильнее подпрессовать массу) и не обязательно вводить в массу сажу, выполняющую функции электролитоудерживающей добавки. В результате закладка активного вещества в щелочной элемент может быть увеличена примерно в 1,5 раза по сравнению с солевым элементом. [c.71]

Свинцовая губка легче, чем диоксид свинца, пассивируется прн разряде. Для предохранения от пассивации в состав активной массы отрицательных электродов вводят специальные вещества — депас-сиваторы (расширители). Роль этих добавок двоякая. Первоначально Сформиро- гт-н-гт-гьгт-гт-гп-гт-т I I I li.u. [c.363]

Требования к оптимальной дисперсности и структуре катализаторов для ТЭ и органического катализа имеют суш,ественные различия. Наиболее четко это различие видно на примере нанесенных платиновых катализаторов. В органическом катализе для снижения расхода драгоценных металлов были созданы высокодисперсные платиновые катализаторы на носителях, обладаюш,ие благодаря большому разбавлению (0,1 — 1%) очень высокой удельной поверхностью (100—300 м г) и большой нагревостойкость ю. В электродах ситуация более сложная. Токообразующие реакции и транспорт веществ протекают в среде электролита, п кроме диффузионного торможения велика роль омических потерь. Для создания активных электродов в первую очередь необходима достаточно высокая удельная поверхность катализагора в единице объема, а не на единицу массы активной составляющей. Поэтому очень разбавленные нанесенные платиновые катализаторы найти широкого применения в ТЭ, по-видимому, не должны. Довольно жесткие требования предъявляются к электрической проводимости катализаторов. Для реализации в электроде возможно большей активности проводимость катализатора (активной массы) должна быть ие ниже эффективной проводимости электролита в активном слое, составляющей обычно 1 —10% проводимости свободного электролита. Необходимость снижения диффузионных потерь предъявляет вполне определенные требования к размеру и микропористости гранул катализатора и структуре сформированного активного слоя (см. 3.2). [c.132]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология