Кислотные аккумуляторы

Методом электрохимической импедансной спектроскопии впервые исследована система Li/1M LiBF₄ в γ-бутиролакгоне/Вi₂Se₃ <1%Си>. Представлены результаты измерения импедансных спектров как функции глубины разряда и температуры. Проведено моделирование экспериментальных данных на основе различных эквивалентных схем и оценена их приемлемость. Определены параметры отдельных элементов схем, найдены коэффициенты, характеризующие электродные реакции и интерфейсы.

На базе наиболее известных эмпирических зависимостей, описывающих разряд аккумулятора, предложена структурная модель щелочного аккумулятора. Показано, что для правильного описания разрядных кривых наряду с основной токообразующей химической реакцией обязательно должна идти параллельная химическая реакция, приводящая к образованию неустойчивой фазы малой емкости.

-

Рассмотрены вопросы, связанные с использованием топливных элементов в качестве источников как электрической, так и тепловой энергии. В таких «гибридных» установках значительно повышается КПД, достигая при некоторых условиях 90%. В качестве примеров приводятся возможности размещения установок в жилых помещениях, от коттеджа на одну семью до многоэтажного отеля.

Предложена структурная модель щелочного аккумулятора с учетом саморазряда, из которой получены все наиболее известные эмпирические зависимости. Показано, что существующие эмпирические зависимости, описывающие процесс саморазряда в щелочных аккумуляторах, не противоречат друг другу, а дополняют друг друга, так как они справедливы каждая в своем интервале рассмотрения времени саморазряда.

В статье проведен анализ условий, в которых эксплуатируются вагонные батареи на российских железных дорогах, сравниваются достоинства и недостатки свинцово-кислотных и никель-кадмиевых батарей, используемых для энергоснабжения железнодорожных вагонов. Сделан вывод о том, что надежное обеспечение вагонов электроэнергией в климатических условиях Российской Федерации может дать только щелочная никель-кадмиевая батарея. Приведены характеристики «безуходной вагонной никель-кадмиевой батареи», разрабатываемой специалистами ООО «Элеконт» (Санкт-Петербург).

Исследовано влияние легирования атомами меди на свойства селенида висмута как катодного материала литиевых элементов. Представлены результаты измерения электрических характеристик, их анизотропии, структурных свойств Bi₂Se₃< Cu> и разрядных параметров литиевых элементов. Установлено, что добавление 1 маc. % Cu к стехиометрическому количеству селенида висмута понижает концентрацию свободных электронов, анизотропию проводимости и повышает холловскую подвижность электронов вдоль слоев.

Рассмотрена проблема утилизации литиевых и литий-ионных источников тока. Приведены данные по токсикологии компонентов электродов и электролита этих устройств, экономической целесообразности их утилизации и некоторые технологические приемы, используемые в процессах утилизации.

Термическим разложением показано, что в электродах никель-кадмиевых аккумуляторов с длительным сроком эксплуатации содержится большое количество водорода. Так, в аккумуляторе НКБН-25-УЗ со сроком эксплуатации 5 лет содержится примерно 805 л водорода.

Рассмотрены одномерный и двухмерный случаи распределения потенциала в электроде. Показано, что если скорость токообразования в каждой точке электрода пропорциональна переданному электрическому заряду (по закону Фарадея), а также отклонению потенциала от равновесного, то задача определения потенциала приводит к решению уравнения вида Δφ = k²φ, где Δ - оператор Лапласа; φ - отклонение потенциала от равновесного; k - константа, зависящая от параметров электрода.