Czasopismo | OCHRONA PRZED KOROZJĄ | Rocznik 2016 - zeszyt 9

Effect of surface modification of LaNi4.5Co0.5 active material on electrochemical parameters of hydride electrode in conditions of long-lasting cycling

10.15199/40.2016.9.3

nr katalogowy: 100712
10.15199/40.2016.9.3

The analysis of galvanostatic charge/discharge curves for the hydrogen powder electrode in long-term cycling conditions (N = 40 cycles) is presented. The surface of active powder (LaNi4.5Co0.5; fraction 20÷50 μm) has been modified by 8-hours magnetron sputtering using Fe-Si target. The effect of deposition of thin Fe-Si layers on functional parameters of modified electrode has been characterized. It has been shown that magnetron sputtering scarcely affects electrode discharge capacity, but it decreases a little the slope of rectilinear segment of logQdisch = f(N) relationship, thus, inhibits the corrosion degradation of the electrode. For N > 22 cycles hydride capacity of modified electrode reaches practically constant level, close to 270 mAh/g, which testifies to disappearance of corrosion degradation. The sputtered layers improve the kinetics of hydrogen electrosorption because their presence increases exchange current density of H2O/H2 system. Keywords: LaNi5 type hydride material, magnetron sputtering, galvanostatic hydrogenation, charge/discharge Dokonano analizy krzywych galwanostatycznego ładowania/rozładowania dla wodorkowej elektrody proszkowej w warunkach długotrwałego cyklowania (N = 40 cykli). Powierzchnię proszku aktywnego (LaNi4.5Co0.5; frakcja 20÷50 μm) modyfikowano poprzez 8-godzinne rozpylanie jonowe stopu Fe-Si stanowiącego target. Scharakteryzowano wpływ osadzania cienkich warstw Fe-Si w zależności od parametrów użytkowych zmodyfikowanej elektrody. Pokazano, że proces rozpylania ma niewielki wpływ na pojemność rozładowania, jednak zmniejsza nieco nachylenie odcinka prostoliniowego zależności logQrozł = f(N), tym samym hamuje degradację korozyjną elektrody. Dla N > 22 cykli pojemność wodorkowa elektrody modyfikowanej osiąga praktycznie stały poziom, ok. 270 mAh/g, co świadczy o zaniku degradacji korozyjnej. Warstwy napylone poprawiają również kinetykę elektrosorpcji wodoru, gdyż w ich obecności zwięk[...]

Bibliografia

[1] Adzic G.D., J.R. Johnson, S. Mukeerjee, J. McBreen, J.J. Reilly. 1997. “Function of cobalt in AB5Hx electrodes", Journal of Alloys and Compounds, 253-254 : 579-582.
[2] Anani A., A. Visintin, S. Srinivasan, A.J. Appleby, H.S. Lim. 1992. J. Electrochem Soc., 139 : 985.
[3] Atkins P., J. de Paula, Atkins’. 2006. “Physical Chemistry, Eight edition", W.H. Freeman and Company, New York, (Chapter 22.2: Kinetic data for second-order reactions).
[4] Bala Henryk, Martyna Dymek. 2015. “Corrosion degradation of powder composite hydride electrodes in conditions of long-lasting cycling", Mater. Chemistry Phys., 167 : 265-270.
[5] Bala Henryk, Martyna Dymek, Lidia Adamczyk, Krystyna Giza, H.Drulis. 2014. "Hydrogen diffusivity, Kinetics of H2O/H2 charge transfer and corrosion properties of LaNi5 powder, composite electrodes in 6M KOH solution", J. Solid State Electrochem., 18 : 3039-3048 .
[6] Bordolińska Klaudia, Agnieszka Stefaniak, Henryk Bala. 2016. “Effect of magnetron sputtering of active powder with Fe-Cr-Ni layers on electrochemical parameters of metal hydride electrode", Ochrona przed Korozją, 59 : 43-45.
[7] Bordolińska Klaudia, Agnieszka Stefaniak, P. Pawlik. 2015. "Analiza składu chemicznego i fizycznego cienkich powłok Fe-Cr wytworzonych na proszku Cu przy użyciu techniki napylania magnetronowego", Hutnik - Wiad. Hut., 82 : 666-669.
[8] Bordolińska Klaudia, Henryk Bala. 2014. “Effect of cycling on oxidation/reduction time periods of hydride electrode active material", Ochrona przed Korozją, 57 : 252-254.
[9] Dora J. 1996. ""Zasilacz rezonansowy", Patent PL nr 313150, Urząd Patentowy RP.
[10] Dymek Martyna, Henryk Bala. 2016. “Inhibition of LaNi5 electrode decay in alkaline medium by electroless encapsulation of active powder particles", J. Solid State Electrochem., 20 : 2001-2007.
[11] Feng F., D.O. Northwood. 2004. “Hydrogen diffusion in the anode of Ni/MH secondary batteries", Journal of Power Sources, 136 : 346-350.
[12] Ivey D.G., D.O. Northwood. 1983. “Storing energy in metal hydrides: a review of the physical metallurgy", Journal of Material Science, 18 : 321-347.
[13] Jae-Bum Kim, Bong-Suk Jun, Sung-Man Lee. 2005. “Improvement of capacity and cyclability of Fe/Si multilayer thin film anodes for lithium rechargeable batteries", Electrochim. Acta, 50 : 3390-3394.
[14] Jae-Bum Kim, Heon-Young Lee, Kawn-Soo Lee, Sung-Hwan Lim, Sung-Man Lee. 2003. “Fe/Si multi-layer thin film anodes for lithium rechargeable thin film batteries", Electrochem. Commun., 5 : 544-548.
[15] Kashin A.S., V.P. Ananikov. 2011. “A SEM study of nanosized metal films and metal nanoparticles obtained by magnetron sputtering", Russian Chemical Bulletin, International Edition, 60 : 2602-2607.
[16] Kukuła I., Henryk Bala. 2011. "Ocena stopnia degradacji korozyjnej ujemnej elektrody ogniwa NiMH w oparciu o galwanostatyczne krzywe ładowania/ rozładowania", Ochrona przed Korozją, 54 : 494-496.
[17] Matar S. F. 2010. “Intermatallic hydrides: A review with ab initio aspects", Progress in Solid State Chemistry, 38 : 1-37.
[18] Porterfield William W. 1993. “Inorganic Chemistry, A unified Approach, Second Ed.". Chapter 5.4: “Silanes and molecular hydrides", San Diego : Acad. Press Inc.
[19] Sharma V.K., E.A. Kumar. 2014. “Effect of measurement parameters on thermodynamic properties of La-based metal hydrides", International Journal of Hydrogen Energy, 39 : 5888-5898.
[20] Stefaniak Agnieszka, Klaudia Bordolińska, Henryk Bala. 2016 “Characterization of hydride electrode modified with Fe-Si layers by sputtering", Ochrona przed Korozją, 59 : 91-93.
[21] Thila M., C. Khaldi, S. Boussami, M. Fenineche, O. El-Kedim, H. Mathlouthi, J. Lamloumi. 2014. “Kinetic and thermodynamic studies of hydrogen storage alloys as negative electrode materials for Ni/MH batteries: review", J. Solid State Electrochem., 18 : 577-593.
[22] Willems J. G., K. H. Buschow. 1987. “From permanent magnets to rechargeable hydride electrodes", J. Less-Common Met., 129 : 13-30.
[23] Xiaozheng Y., S.Zhigang. 2008. “Metal copper films coated on microparticle substrates using an ultrasonic-assisted magnetron sputtering system", Powder Technology, 187 : 239-243.
[24] Zalnezhad E., Ahmned A.D. Sarhan. 2014. “Multilayer thin film CrN coating on aerospace AL7075-T6 alloy for surface integrity enhancement", The International Journal of Advanced Manufacturing, 72 : 1491-1502.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 100712 "Effect of surface modific..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


OCHRONA PRZED KOROZJĄ - e-zeszyt (pdf) 2016-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	42.00 zł

Prenumerata

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

504.00 zł

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

678.00 zł

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	762.00 zł brutto 705.56 zł netto 56.44 zł VAT (stawka VAT 8%)

762.00 zł

Zeszyt

2016-9

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma