Progress in evaluation of metal hydride electrode charge time and time of oxide phases reduction

• Autorzy: Dymek M. , Bala H.

Warianty tytułu

PL

Dalsze doskonalenie szacowania czasu ładowania i czasu redukcji faz tlenkowych elektrody wodorkowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Derivative galvanostatic charge curves allow for determining of both oxide phase reduction and LaNi5 based composite electrode hydrogenation times with unique accuracy. We present a series of charge/ discharge curves for powder composite LaNi5 (50-100 μm) electrode in 6M KOH solution (22oC) and at │ic│= ia = 0.5C. Effective hydrogen diffusion coefficient, based on Crank’s diffusion model, have been determined for the material and presented as a function of cycling. The effective diffusion coefficients of atomic hydrogen increase with cycling from 5 to 7 • 10[ to -10 ] cm2•s[to -1] as a result of active material surface development and increase of its porosity. The effects of electrode material corrosion and hydrogen diffusion inhibition by oxide phases are also discussed.

PL

Różniczkowe galwanostatyczne krzywe ładowania pozwalają na ocenę czasów redukcji faz tlenkowych i czasu wodorowania kompozytowej elektrody na bazie LaNi5 z unikalną dokładnością. W pracy przedstawiamy serię cyklicznych krzywych ładowania/rozładowania (│ic│= ia = 0,5C) dla proszkowej (50–100 μm), kompozytowej elektrody LaNi5 w roztworze 6M KOH (22o C). Efektywny współczynnik dyfuzji atomowego wodoru wyznaczono dla badanego materiału elektrodowego w oparciu o model dyfuzji Cranka i przedstawiono jego zmiany w funkcji cyklowania. W miarę cyklowania efektywny współczynnik dyfuzji atomowego wodoru wzrasta od 5 do 7•10[do -10] cm2•s[ do -1] wskutek rozwijania powierzchni i zwiększania porowatości materiału aktywnego. Dyskutowane są również efekty korozji materiału elektrodowego i hamowania dyfuzji wodoru przez tworzące się fazy tlenkowe.

Słowa kluczowe

EN

LaNi5 compound; derivative charge curve; galvanostatic hydrogenation; hydrogen diffusivity; oxide phases

PL

związek LaNi5; różniczkowa krzywa ładowania; wodorowanie galwanostatyczne; dyfuzyjność wodoru; fazy tlenkowe

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 4
• Strony: 115--119
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., wykr.

Twórcy

autor

Dymek M.

• Department of Chemistry, Faculty of Materials Processing, Engineering and Applied Physics, Czestochowa University of Technology, Czestochowa, Poland

autor

Bala H.

• Department of Chemistry, Faculty of Materials Processing, Engineering and Applied Physics, Czestochowa University of Technology, Czestochowa, Poland

Bibliografia

• 1. M. Dymek, H. Bala, Ochr. przed Korozją, 56 (2013) 3
• 2. J. Crank, The Mathematics of Diffusion, Clarendon Press, Oxford (1975).
• 3. H. Bala, I. Kukula, K. Giza, B. Marciniak, E. Rozycka-Sokolowska, H. Drulis, International J. Hydrogen Energy, 37 (2012) 16817-16822
• 4. I. Kukuła, H. Bala, Ochr. przed Korozją, 53 (2010) 596.
• 5. I. Kukuła, H. Bala, Arch. Metal. Materials, 57 (2012) 727.
• 6. M. Dymek, H. Bala, 13th International Conf. ”Dental Engineering-Biomaterials”, Ustroń 1-2 June 2012 5.7, p.92.
• 7. C. Iwakura, K. Fukuda, H. Senoh, H. Inoue, M. tsuoka, Y. Yamamoto, Electrochim. Acta, 43 (1998) 2041.
• 8. C. Khaldi, H. Mathouthi, J. Lamloumi, A. Percheon-Guegan, Int. J. Hydrogen Energy, 29 (2004) 307.
• 9. B.N. Popov, G. Zheng, R.E. White, J. Appl. Electrochem., 26 (1996) 603.
• 10. J.C.S. Casini, L.M.C. Zarpelon, E.A. Ferreira, H.Takiishi, R.N.Faria, Mater. Sci. Forum, 660-661 (2010) 128.
• 11. C.Y.V. Li, Z.M. Wang, S. Liu, S.L.I. Chan, J. Alloys Comp., 456 (2008) 407.
• 12. H. Bala, K. Giza, I. Kukuła, J. Appl. Electrochem., 40 (2010) 479.
• 13. H. Bala, I. Kukuła, H. Drulis, A.Hackemer, Phys-Chem.Mech.Mater., Spec.Issue, Nr 9 (2012) 387.
• 14. I. Kukuła, H. Bala, Ochr. przed Korozją, 54 (2011) 494
• 15. P.H.L. Notten, P. Hokkeling, J. Electrochem. Soc., 138 (1991) 1877
• 16. C. Iwakura, T. Oura, H. Inoue, M. Matsuoka, Y. Yamamoto, J. Electroanal.Chem., 398 (1995) 37
• 17. M. Tliha, H. Mathlouthi, J. Lamloumi, A. Percheon-guegan, Intern. J. Hydrogen Energy 32 (2007) 611
• 18. G. Zheng, B.N. Popov, R.E. White, J. Electrochem. Soc., 142 (1995) 2695.
• 19. S. Luo, J.D. Clewley, T.B. Flanagan, R.C. Bowman Jr, L.A. Wade, J. Alloys Comp., 267 (1998) 171
• 20. B. Rożdżyńska-Kiełbik, W. Iwasieczko, H. Drulis, V.V. Pavlyuk, H. Bala, J. Alloys Comp., 298 (2000) 237.
• 21. I. Kukuła, H. Bala, M. Dymek, XII International Scientifi c Conference ”New Technologies and Achievements in Metallurgy and Materials Engineering”, series: Monographs No 24, vol.2, p.830, Czestoch. Univ. Technol. WIPMiFS, Czestochowa 2012
• 22. Hi. Uchida, Ha. Uchida, Y.C. Huang, J. Less-Common Met., 101 (1984) 459.