Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Кедринский И.А. -> "Химические источники тока с литиевым электродом" -> 46

Химические источники тока с литиевым электродом - Кедринский И.А.

Кедринский И.А., Дмитренко В.E., Поваров Ю.М., Грудянов И.И. Химические источники тока с литиевым электродом — Красноярск, 1983. — 247 c.
Скачать (прямая ссылка): himekektr1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 92 >> Следующая

Зависимость є от скорости разряда электрода должна определяться экспериментально до выбора начальной пористости. С этой точки зрения можно разрабатывать электроды -на низкие или высокие скорости разряда. Максимальная емкость, получаемая от электрода размером V при наиболее благе приятных условиях (низкая скорость разряда, є=1), вытекает из уравнений (6.34)- и (6.37):
кі+к2ак
Максимальная эффективная емкость пористых сажевых электродов,, найденная в работе [129] для процесса электровосстановления тионилхлорида, составляла 2,4 А-ч/г углерода.
В приведенном анализе работы пористого электрода в условиях его блокировки продуктами реакции свойства самого электрода выражались просто эмпирическими коэффициентами ki и к2. Интересно определить зависимость эффективной емкости сажевых электродов и их поляризационные характеристики от природы сажи и технологии изготовления электрода. Такие исследования проводились Деем [131]. On испытал двенадцать различных сортов сажи и графит в качестве материала катода для процесса электровосстановления тионилхлорида. Сорта сажи отличались размером частиц (от 10 до 75 мкм), площадью поверхности (от 25 до 1125 м2/г), кажущейся плотностью (от 13,6 до 193 г/см3) и удельным сопротивлением (от 0,022 до 1,15 Ом-см). Электроды готовились смешением сажи с коллоидальным тефлоновым связующим в весовом отношении 90:10, и смесь намазывалась на растянутый никелевый коллектор. Получающиеся катоды были совершенно различными для разных сортов углерода. Толщина катода изменялась от одного к другому. В катодах с некоторыми сортами углерода имелись видимые трещины между ребер никелевого коллектора. Испытания этих элект-
121
родов для процесса электровосстановления тионилхлорида показали, что размер частиц, площадь поверхности по БЕТ и плотность не влияют на их разрядные характеристики, за исключением графита, у которого размер частиц был на три порядка больше. При высоких плотностях разрядного тока наилучшие характеристики наблюдаются для сортов саж с высокой электропроводностью, так что этот фактор имеет существенное влияние. Технология" приготовления сажевых электродов, по мнению Дея [131], оказывает влияние на их разрядные характеристики. Это не удивительно, если учесть рассмотренное ранее влияние пористости электрода.
При электровосстановлении тионилхлорида пористые сажевые электроды должны себя вести, как и пористые электроды во всех других процессах, а именно, для них может быть характерйо неравномерное распределение тока по толщине электрода. Исследования макрокинетики электровосстановления тионилхлорида, проведенные в работе [130], полностью подтвердили это предположение.
Прежде всего эффективная емкость пористых сажевых электродов при электровосстановлении тионилхлорида зави-
5 10 15 20І^А/смг
P и с. 6.5. Зависимость изменения эффективной емкости сажевых электродов от плотности тока восстановления тионилхлорида (по данным [130])
сит от плотности катодного тока. На рис. 6.5. показано, что при низких плотностях разрядного тока емкость электрода составляет 1,5 А-ч/г. По мере увеличения разрядного тока емкость падает и примерно при 10 мА/см2 достигает постоянной величины 0,4 А-ч/г. Определения пористости исходных и разряженных электродов показали, что эффективная ем-
122
кость и пористость электродов взаимосвязаны. Для электродов, разряженных плотностями тока 10 и 20 мА/см2, пористость почти не изменялась. Это указывает на то, что при плотности катодного тока 10 мА/см2 и выше процесс электровосстановления тионилхлорида локализуется на поверхности электрода, а основное поровое пространство не функционирует.
В работе [130] наряду с общей пористостью было также измерено распределение пор по радиусам для исходных и для разряженных сажевых электродов. Оно определялось методом эталонной контактной порометрии, так что в процессе этих измерений не происходило механических нарушений структуры электрода. Знание распределения пор по радиусам на разной стадии разряда сажевых электродов позволило установить интересную закономерность. Оказалось, что в процессе электровосстановления тионилхлорида осадок хлористого лития в первую очередь заполняет крупные поры, образуя в них вторичную микроструктуру с радиусом пор меньше 100 А. И лишь по мере заполнения крупных пор начинается осаждение хлористого лития в порах малых размеров. Следовательно, пористый электрод в процессе электровосстановления тионилхлорида характеризуется двойной неоднородностью: процесс распределяется неравномерно не только по толщине, как для обычных процессов в пористых средах, но и по радиусам пор. Заполнение в первую очередь осадком пор большого радиуса, очевидно, связано с условиями кристаллизации хлористого лития. По-видимому, мелкодисперсный осадок обладает большей растворимостью, как это нередко наблюдается в процессах кристаллизации солей из растворов. Поэтому первоначально заполняются поры, в которых возможно образование кристаллов хлористого лития относительно больших по размеру, и лишь после этого мелкодисперсный осадок заполняет поры малого радиуса.
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 92 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed