Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparison of corrosion kinetics of metallic- and ionic materials for negative composite electrodes of NiMH type battery

Zayani Wissem, Dymek Martyna, Bala Henryk

Ochrona przed Korozją

|

2021

|

nr 4

100-105

EN

Capacity fade and exchange current density of H2O/H2 system have been compared in conditions of long-standing cycling for powder composite electrodes based on (i) Sm0.4Zn0.6Fe2O4 ferrite spinel and (ii) LaNi4.5Co0.5 intermetallic compound. Changes of both quantities have been presented versus electrodes exposure time in strong alkaline solutions, at room temperature. Corrosion rate of semiconducting ferrite spinel is about 2.5 times lower than that of the intermetallic material. Consequently, capacity half-time is distinctly longer for the ferrite electrode. On the other hand, exchange current density of H2O/H2 system for ferrite spinel is extraordinarily low, on the level of 7 – 8 mA/g. It is suggested surface modification of the ferrite spinel material to improve its catalytic properties towards H2O/H2 redox system.

PL

Porównano spadki pojemności właściwej i gęstości prądu wymiany układu H2O/H2 spowodowane długotrwałym cyklowaniem dwu typów proszkowych elektrod kompozytowych: (a) spinelu ferrytowego Sm0.4Zn0.6Fe2O4 i (b) związku międzymetalicznego LaNi4.5Co0.5. Zmiany obydwu wielkości przedstawiono w funkcji czasu ekspozycji elektrod w silnie alkalicznych roztworach, przy temperaturze pokojowej. Szybkość korozji materiału półprzewodnikowego, jakim jest spinel ferrytowy okazała się ok. 2,5 razy mniejsza niż związku międzymetalicznego. W konsekwencji, czas połówkowego obniżenia pojemności jest wyraźnie dłuższy dla elektrody ferrytowej. Z drugiej jednak strony, gęstość prądu wymiany układu H2O/H2 dla elektrody ferrytowej jest wyjątkowo mała, na poziomie 7 – 8 mA/g. Zasugerowano modyfikację elektrody ferrytowej dla poprawy jej właściwości katalitycznych w odniesieniu do układu redoks H2O/H2.

2

Hydrogenation and corrosion properties of nanocrystalline A2B7 type, La-Mg-Ni based intermetallics modified by nickel sputtering

Dymek Martyna, Nowak Marek, Jurczyk Mieczysław, Bala Henryk

Ochrona przed Korozją

|

2020

|

nr 3

67--71

EN

In the paper, hydrogenation and corrosion properties of three kinds of nanocrystalline La1.5Mg0.5Ni7 type alloys obtained by mechanical alloying (MA) method are discussed in view of their application as anodic materials for Ni/MH batteries. Partial substitutions of cobalt for nickel and gadolinium for lanthanum and then magnetron sputtering of the intermetallic powders with amorphous nickel distinctly change functional parameters of the hydrogen storage material. It is shown that 5.5 at.% cobalt addition markedly improves the alloy activation but worsens its corrosion resistance in concentrated KOH solution. On the other hand, partial substitution of lanthanum by Gd (2.2 at.%) ensures large exchange currents for H2O/H2 system. Presence of Ni coatings on alloy particles is generally advantageous from the material H-storage properties, although they slow down a little hydrogen transport during electrode discharge.

PL

W artykule przedyskutowano właściwości wodorochłonne i korozyjne trzech rodzajów nanokrystalicznych stopów typu La1.5Mg0.5Ni7 – pod kątem ich aplikacji jako materiałów anodowych dla ogniw typu Ni/MH. Materiały wytwarzano metodą mechanicznej syntezy (metoda MA) i modyfikowano poprzez częściowe podstawianie niklu kobaltem bądź lantanu gadolinem a następnie poprzez magnetronowe napylanie uzyskanych proszków amorficznym niklem. Modyfikacje te wyraźnie zmieniają właściwości funkcjonalne badanych stopów wodorochłonnych. Pokazano, że dodatek 5,5 % at. kobaltu wyraźnie skraca aktywację stopu ale pogarsza jego odporność korozyjną w stężonym roztworze KOH. Z kolei częściowe podstawienie lantanu gadolinem (2,2 % at.) zapewnia materiałowi wysokie gęstości prądu wymiany układu H2O/H2. Obecność powłok Ni na cząstkach proszku jest generalnie korzystna z punktu widzenia właściwości sorpcyjnych materiałów, jednakże powłoki te nieco hamują transport wodoru podczas rozładowywania elektrod.

3

Determination of corrosion rate of porous, liquid permeable materials on the example of hydride powder composite

Bala H., Dymek M.

Ochrona przed Korozją

|

2017

|

nr 4

79--83

EN

Corrosion rate of permeable porous materials can be determined from relation of given specimen extensive property versus exposure time in working fluid. Such an attempt allows to evaluate the corrosion process rate irrespectively of uncontrolled changes of sample effective surface. The changes of extensive physical parameter of porous hydride material is discussed on the example of the fade of specific hydride capacity (Q) for La(Ni,Co)5 type powder composite electrode. The advantageous role of active material encapsulation with Ni-P coatings is additionally pointed out. The actual capacity changes of the electrode are presented versus charge/discharge cycle number (N) in two kinetic variants: Q = f (N) and ln Q = f (N). In both cases correlation is very good, with determination coefficients ≈ 0.96. The slopes of rectilinear segments of these relationships correspond to corrosion degradation rate constants of nulland first order reactions, respectively. The integral kinetic equations have been used to determine corrosion rates as well as half capacity decay cycles of the porous hydride material.

PL

Szybkość korozji materiałów porowatych przepuszczalnych dla cieczy można określać na podstawie zmian wybranej właściwości ekstensywnej materiału w funkcji czasu ekspozycji w roztworze roboczym. Takie podejście pozwala na ocenę szybkości procesu korozyjnego bez uwzględniania trudnych do kontroli zmian efektywnej powierzchni próbki w trakcie ekspozycji. W niniejszej pracy dyskutowane jest zmniejszanie się parametru ekstensywnego – właściwej pojemności wodorkowej (Q) wskutek cyklowania kompozytowej elektrody proszkowej bazującej na związku La(Ni,Co)5. Dodatkowo, wskazano na pozytywną rolę enkapsulacji materiału aktywnego powłokami Ni-P. Postępujące zmiany pojemności elektrody są przedstawione w funkcji numeru cyklu ładowania/rozładowania (N) w dwu wariantach kinetycznych: Q = f (N) i lnQ = f (N). W obu przypadkach uzyskano bardzo dobrą korelację, z współczynnikami determinacji ≈ 0,96. Nachylenia prostoliniowych odcinków tych zależności odpowiadają stałym szybkości degradacji korozyjnej wg praw kinetycznych reakcji odpowiednio zerowego i pierwszego rzędu. Równania całkowe funkcji kinetycznych zostały wykorzystane dla określania szybkości korozji i pojemnościowych cykli połówkowych porowatego materiału wodorkowego.