Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of cycling on hydrogen diffusivity in LaNi4.5Co0.5 composite electrode using constant potential discharge techniques

Bordolińska K., Giemza A., Bala H.

Ochrona przed Korozją

|

2018

|

nr 11

333--337

EN

Two constant potential discharge (CPD) methods, corresponding to long- (> 2000 s) and short time discharge (100 - 500 s) from full cathodic hydrogenation (CPD-LT and CPD-ST methods) have been applied to evaluate atomic hydrogen diffusivity in LaNi4.5Co0.5 powder composite electrodes cycled in 6M KOH solution. The apparent diffusion coefficients of H (DH) are generally greater for CPD-ST method. What is more, the nature/ direction of changes of DH with cycling is different for the both methods: DH decreases with cycle number (N) in case of CPD-LT method and increases for the CPD-ST one. The reasons of such reverse behavior are discussed in terms of material fragmentation caused by cycling and interaction of material passivation products with hydrogen.

PL

Do oceny dyfuzyjności atomowego wodoru w obrębie elektrod kompozytowych na bazie proszkowego materiału LaNi 4.5 Co0.5 cyklowanego w 6M KOH zastosowano dwie potencjostatyczne metody rozładowania (CPD) odpowiadające długim- (> 2000 s) i krótkim czasom rozładowania (100 - 500 s) od pełnego katodowego nasycenia materiału wodorem (metody CPD-LT i CPD-ST). Pozorne współczynniki dyfuzji atomowego wodoru (DH) wykazują generalnie większe wartości dla metody CPD--ST. Dodatkowo, charakter zmian DH wskutek cyklowania jest różny dla obu metod: współczynnik ten maleje ze wzrostem numeru cyklu (N) w przypadku metody CPD-LT zaś wzrasta dla metody CPD-ST. Przyczyny takiego przeciwnego typu zależności są dyskutowane pod kątem fragmentacji cząstek materiału spowodowanej cyklowaniem a także oddziaływania produktów pasywacji materiału z wodorem.

2

Electrochemical characterization of La2Ni9CoAlx (x = 0.2, 0.3 or 0.4) hydrogen storage materials

Giza K., Drulis H., Bala H., Adamczyk L.

Ochrona przed Korozją

|

2015

|

nr 7

258--260

EN

The hydrogenation properties of La2Ni9CoAlx (x = 0.2, 0.3 and 0.4) non-stoichiometric alloys, in terms of their discharge capacity, the H2O/H2 exchange current density, hydrogen diffusivity and high rate dischargeability have been studied. The electrochemical tests have been carried out using chronopotentiometric and chronoamperometric methods. Electrochemical hydrogenation experiments at –185/+185 mA·g-1 charge/discharge rates revealed the discharge capacities of 329÷339 mA·h·g-1 for the tested electrodes. Increase of aluminium addition in the tested alloys results in decrease of exchange current density and confines hydrogen diffusivity. The high rate dischargeability (HRD) of La2Ni9CoAl0.2 alloy electrode at 1000 mA·g-1 reaches 80% of maximum value and is distinctly higher than these of La2Ni9CoAl0.3 and La2Ni9CoAl0.4 alloy electrodes, respectively.

PL

Badano zdolności pochłaniania wodoru przez niestechiometryczne stopy La2Ni9CoAlx (x = 0,2, 0,3 lub 0.4) pod kątem pojemności rozładowania, gęstości prądu wymiany układu H2O/H2, dyfuzyjności wodoru i odporności na rozładowanie wysokoprądowe. Testy elektrochemiczne wykonano metodami chronopotencjometryczną i chronoamperometryczną. Pomiary elektrochemicznego ładowania/rozładowania przeprowadzono stosując szybkości ładowania/ rozładowania równe –185/+185 mA·g-1. Badane elektrody wykazywały pojemności rozładowania w zakresie 329÷339 mA·h·g-1. Wzrost zawartości aluminium w badanych stopach prowadzi do spadku gęstości prądu wymiany i do ograniczenia dyfuzyjności wodoru. Rozładowywalność wysokoprądowa (HRD) elektrody La2Ni9CoAl0.2 osiąga 80% wartości maksymalnej przy szybkości 1000 mA·g-1 i jest wyraźnie większa, niż dla elektrod na bazie stopów La2Ni9CoAl0.3 i La2Ni9CoAl0.4.

3

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

Dymek M., Bala H.

Ochrona przed Korozją

|

2013

|

nr 4

115--119

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.

4

Effect of electrochemical cycling of LaNi5 powder composite material on hydrogen diffusivity at pressures of 0.08÷30 bar

Dymek M., Bala H.

Ochrona przed Korozją

|

2013

|

nr 1

3--6

EN

On the basis of galvanostatic charge/discharge curves plotted in E – logt coordinate system we present a precise graphical way to determine atomic hydrogen charge and discharge times for powder (particle diameter 20÷50 μm) LaNi5 composite electrode working in deaerated 6M KOH solution. At experimental conditions (│ic│= ia = 0.5C) we calculate effective hydrogen diffusion coefficients in the electrode material, based on Crank’s diffusion model, and present them as a function of cycling. The diagnostic experiments included galvanostatic tests with simultaneous changes of external pressure of Ar-gas in the reaction chamber. The effective diffusion coefficients of atomic hydrogen increase for initial cycles as a result of material surface development and increase of its porosity. Starting with N = 15, further cycling gives rise to decrease of hydrogen diffusivity, evidently as a consequence of electrode material corrosion and hydrogen diffusion inhibition by oxide phases. Pressure of inert gas (Ar) in the range of 0.08÷30 bar has rather imperceptible effect on hydrogen diffusivity.

PL

Bazując na galwanostatycznych krzywych ładowania/rozładowania wykreślonych w układzie współrzędnych E – logt dla proszkowej (średnica cząstek 20÷50 μm), kompozytowej elektrody LaNi5 pracującej w 6M roztworze KOH zaproponowano precyzyjny, graficzny sposób określania czasów jej ładowania wodorem i rozładowania. W oparciu o model dyfuzji Cranka, przy przyjętych warunkach eksperymentalnych (│ic│= ia = 0,5C) obliczono efektywne współczynniki dyfuzji wodoru w materiale elektrodowym i przedstawiono je w funkcji numeru cyklu. Testy galwanostatyczne przeprowadzano w warunkach jednoczesnych zmian ciśnienia argonu w autoklawie. Dla pierwszych cykli efektywne współczynniki dyfuzji wodoru atomowego stopniowo wzrastają wskutek rozwijania powierzchni materiału i wzrostu jego porowatości. Począwszy od cyklu N = 15 rozpoczyna się jednak spadek dyfuzyjności wodoru, najprawdopodobniej wskutek korozji materiału elektrodowego i hamowania transportu wodoru przez fazy tlenkowe. Ciśnienie gazu inertnego (Ar) w zakresie 0,08÷30 barów ma raczej drugorzędny wpływ na dyfuzyjność wodoru w materiale.