Кислотные аккумуляторы

Представлена универсальная комбинированная модель аккумуляторной батареи, построенная на основе модифицированного уравнения Шеферда и кинетической модели. Модель обеспечивает адекватное отображение основных характеристик аккумуляторной батареи в эксплуатационных режимах с учетом физических ограничений на доступную мощность.

Исследованы электрохимические характеристики отрицательных электродов свинцово-кислотного аккумулятора с добавками углеродных нанотрубок и графена. Показано, что наиболее высокие значения емкостных характеристик электродов были получены при введении в отрицательную активную массу добавки углеродных нанотрубок. Методом импедансной спектроскопии исследованы процессы, происходящие на отрицательном электроде. Путем моделирования получена эквивалентная электрическая схема, адекватно аппроксимирующая полученные частотные зависимости.

Исследовалось влияние ультразвукового поля на электроосаждение диоксида свинца из нитратного электролита. Установлено, что под действием ультразвукового поля возрастает адсорбция электроактивных частиц, ускоряется образование OH-радикалов, соответственно, растёт число зародышей на поверхности электрода. Формируются мелкокристаллические осадки диоксида свинца, что способствует получению высокого выхода по току диоксида свинца, увеличению коэффициента использования активной массы электрода, повышению разрядной ёмкости макета резервного источника тока.

Рассмотрено современное состояние и перспективы развития первичных и вторичных химических источников тока (ХИТ), некоторые проблемы и основные области применения. Показано, что ХИТ - это динамичная отрасль техники, развивающаяся быстрыми темпами и получающая все более широкое применение.

Проведено изучение электрохимических характеристик положительного электрода на основе кобальтита лития (LiCo₂), синтезированного из оксида кобальта и гидроксида лития. Исследовано влияние электролита, плотности тока и сроков хранения на разрядную емкость LiCoO₂, Показано, что наиболее устойчиво поведение кобальтита лития в 1 М LiClO₄ в смеси пропиленкарбонат-диметокснэтан (7:3). Начальная разрядная емкость в этом случае достигает 148 мА·ч/г, а деградация при циклировании незначительна.

Исследовано электрохимическое внедрение лития из пропиленкарбонатного электролита в пленочные углеродные электроды, изготовленные методом химического парофазного осаждения углерода на подложку. Импульсным гальваностатическим методом проведено разделение электродной поляризации на кинетическую и диффузионную составляющие. Первая составляющая связана с переносом заряда через границу электрод/электролит, вторая - обусловлена диффузией внедренного в углерод лития.

Рассматривается модель использования электролитического водорода в энергетических системах для сглаживания пиковых нагрузок для случая, когда одновременно используются несколько способов аккумулирования энергии. Исследуется экономическая оценка целесообразности внедрения водорода в типичную энергетическую систему ближайшего будущего.

Исследованы процессы в никель-цинковом аккумуляторе - массоперенос цинка из отрицательного электрода в положительный и его внедрение в структуру гидроксида никеля, приводящее к деградации оксидноникелевого электрода. Определены пути замедления этих процессов, позволяющие обеспечить стабильность характеристик и увеличить срок службы аккумулятора

Исследована кинетика электродиффузионных процессов в тонкопленочных литий-углеродных электродах. Для определения скорости диффузии лития в углеродной матрице применен импульсный потенциостатический метод в варианте малого сигнала Для области электродных потенциалов 0.01–1 В (vs Li/Li⁺) определена концентрационная зависимость коэффициента диффузии лития, интервал значений составил (0.5–15)·10^-1010 см²/с. Изучено влияние температуры на диффузионные процессы в литий-углеродном электроде.