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.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The influence of copper(I) oxide on electrochemical properties of a composite electrode, obtained on the basis of LaNi5 intermetallic compound, was studied in the paper. Discharge capacities and kinetic parameters of hydride electrodes were measured during electrochemical cycling. The electrochemical measurements were carried out by means of the chronopotentiometric method in 6M KOH solution at 25oC. During discharging of studied hydride electrodes it is not possible to prevent oxidation of both lanthanum and nickel. Copper particles obtained in the first charging cycle, as a result of Cu2O reduction, do not oxidise in the next discharging cycles. SEM images and EDS analysis confirmed the presence of the formed copper particles deposit at surface of the electrode. Modification of hydrogen-absorbing LaNi5 powder particles surface by mixing it with copper(I) oxide leads to changes of electrode’s electrocatalytic properties. The existence of copper(I) oxide in the hydrogen-absorbing LaNi5 alloy clearly improves the process of hydride electrode activation and accelerates the hydrogen absorption/desorption reaction. No influence of 5 wt.% of Cu2O on the hydrogen diffusivity was found in the studied electrodes.
PL
W pracy badano wpływ dodatku tlenku miedzi(I) na elektrochemiczne właściwości elektrody kompozytowej otrzymanej na bazie związku międzymetalicznego LaNi5. Zmierzono pojemności rozładowania oraz parametry kinetyczne elektrod wodorkowych podczas cyklicznych pomiarów ładowania/ rozładowania. Pomiary elektrochemiczne wykonywano metodą chronopotencjometryczną w 6M roztworze KOH o temperaturze 25oC. Podczas rozładowywania badanych elektrod wodorkowych nie można zapobiec utlenianiu zarówno lantanu jak i niklu. Cząstki miedzi otrzymane w pierwszym cyklu ładowania, w wyniku redukcji Cu2O, nie utleniają się w kolejnych cyklach rozładowania. Obrazy SEM oraz analiza EDS potwierdziły obecność cząstek miedzi na powierzchni elektrody. Modyfikacja powierzchni cząstek proszku materiału wodorochłonnego LaNi5 poprzez wymieszanie go z tlenkiem miedzi(I) prowadzi do zmian właściwości elektrokatalitycznych elektrody. Obecność w stopie wodorochłonnym LaNi5 tlenku miedzi(I) wyraźnie poprawia proces aktywacji elektrody wodorkowej oraz przyspiesza reakcję absorpcji/ desorpcji wodoru. Nie stwierdzono wpływu dodatku 5% mas. Cu2O na dyfuzyjność wodoru w badanych elektrodach.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.