Порівняння параметрів виділення кисню на різних типах гідроксиду нікелю

Автор(и)

  • Valerii Kotok Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагарина, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 Вятський державний університет вул. Московська, 36, м. Кіров, Російська Федерація, 610000, Україна https://orcid.org/0000-0001-8879-7189
  • Vadym Kovalenko Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагарина, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 Вятський державний університет вул. Московська, 36, м. Кіров, Російська Федерація, 610000, Україна https://orcid.org/0000-0002-8012-6732
  • Valerii Malyshev Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005, Україна https://orcid.org/0000-0001-6236-1053

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.109770

Ключові слова:

виділення кисню, побічний процес, гідроксид нікелю, Ni (OH)2, циклічна вольтамперна крива

Анотація

Запропоновано методику визначення параметрів виділення кисню на оксіднонікеловому електроді. Пропонована методика застосована для вивчення процесу виділення кисню на зразках гідроксиду нікелю, отриманих різними способами і для різних фракцій. Визначено ефективні константи рівняння Тафеля. Показано, що параметри виділення кисню залежить від методу отримання гідроксиду нікелю (ІІ) та його фракційного складу

Біографії авторів

Valerii Kotok, Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагарина, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 Вятський державний університет вул. Московська, 36, м. Кіров, Російська Федерація, 610000

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра процесів і апаратів, та загальної хімічної технології

Кафедра технології неорганічних речовин та технологій електрохімічних виробництв

Vadym Kovalenko, Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагарина, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 Вятський державний університет вул. Московська, 36, м. Кіров, Російська Федерація, 610000

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра аналітичної хімії та хімічної технології харчових добавок і косметичних засобів

Кафедра технології неорганічних речовин та електрохімічних виробництв

Valerii Malyshev, Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005

Аспірант

Кафедра технічної електрохімії 

Посилання

  1. Kovalenko, V., Kotok, V., Bolotin, O. (2016). Definition of factors influencing on Ni(OH)2 electrochemical characteristics for supercapacitors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (6 (83)), 17–22. doi: 10.15587/1729-4061.2016.79406
  2. Kovalenko, V. L., Kotok, V. A., Sykchin, A. A., Mudryi, I. A., Ananchenko, B. A., Burkov, A. A. et. al. (2016). Nickel hydroxide obtained by high-temperature two-step synthesis as an effective material for supercapacitor applications. Journal of Solid State Electrochemistry, 21 (3), 683–691. doi: 10.1007/s10008-016-3405-2
  3. Kovalenko, V., Kotok, V. (2017). Study of the influence of the template concentration under homogeneous precepitation on the properties of Ni(OH)2 for supercapacitors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (6 (88)), 17–22. doi: 10.15587/1729-4061.2017.106813
  4. Kotok, V., Kovalenko, V. (2017). The properties investigation of the faradaic supercapacitor electrode formed on foamed nickel substrate with polyvinyl alcohol using. EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies, 4 (12 (88)), 31–37. doi: 10.15587/1729-4061.2017.108839
  5. Solovov, V., Kovalenko, V., Nikolenko, N., Kotok, V., Vlasova, E. (2017). Influence of temperature on the characteristics of Ni(II), Ti(IV) layered double hydroxides synthesised by different methods. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (6 (85)), 16–22. doi: 10.15587/1729-4061.2017.90873
  6. Miao, F., Tao, B., Chu, P. K. (2015). Ordered-standing nickel hydroxide microchannel arrays: Synthesis and application for highly sensitive non-enzymatic glucose sensors. Microelectronic Engineering, 133, 11–15. doi: 10.1016/j.mee.2014.11.005
  7. Kotok, V. A., Kovalenko, V. L., Kovalenko, P. V., Solovov, V. A., Deabate, S., Mehdi, A. et. al. (2017). Advanced electrochromic Ni(OH)2/PVA films formed by electrochemical template synthesis. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 12 (13), 3962–3977.
  8. Kotok, V., Kovalenko, V. (2017). The electrochemical cathodic template synthesis of nickel hydroxide thin films for electrochromic devices: role of temperature. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (86)), 28–34. doi: 10.15587/1729-4061.2017.97371
  9. Huang, W., Wang, H., Zhou, J., Wang, J., Duchesne, P. N., Muir, D. et. al. (2015). Highly active and durable methanol oxidation electrocatalyst based on the synergy of platinum–nickel hydroxide–graphene. Nature Communications, 6, 10035. doi: 10.1038/ncomms10035
  10. Ranganathan, P., Sasikumar, R., Chen, S.-M., Rwei, S.-P., Sireesha, P. (2017). Enhanced photovoltaic performance of dye-sensitized solar cells based on nickel oxide supported on nitrogen-doped graphene nanocomposite as a photoanode. Journal of Colloid and Interface Science, 504, 570–578. doi: 10.1016/j.jcis.2017.06.012
  11. Huo, J., Tu, Y., Zheng, M., Wu, J. (2017). Fabrication a thin nickel oxide layer on photoanodes for control of charge recombination in dye-sensitized solar cells. Journal of Solid State Electrochemistry, 21 (6), 1523–1531. doi: 10.1007/s10008-017-3515-5
  12. Malara, F., Carallo, S., Rotunno, E., Lazzarini, L., Piperopoulos, E., Milone, C., Naldoni, A. (2017). A Flexible Electrode Based on Al-Doped Nickel Hydroxide Wrapped around a Carbon Nanotube Forest for Efficient Oxygen Evolution. ACS Catalysis, 7 (7), 4786–4795. doi: 10.1021/acscatal.7b01188
  13. Qiu, C., Liu, D., Jin, K., Fang, L., Sha, T. (2017). Corrosion resistance and micro-tribological properties of nickel hydroxide-graphene oxide composite coating. Diamond and Related Materials, 76, 150–156. doi: 10.1016/j.diamond.2017.04.015
  14. Hall, D. S., Lockwood, D. J., Bock, C., MacDougall, B. R. (2014). Nickel hydroxides and related materials: a review of their structures, synthesis and properties. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 471 (2174), 20140792–20140792. doi: 10.1098/rspa.2014.0792
  15. Vidotti, M., Torresi, R., Torresi, S. I. C. de. (2010). Eletrodos modificados por hidróxido de níquel: um estudo de revisão sobre suas propriedades estruturais e eletroquímicas visando suas aplicações em eletrocatálise, eletrocromismo e baterias secundárias. Química Nova, 33 (10), 2176–2186. doi: 10.1590/s0100-40422010001000030
  16. Yan-wei, L., Chang-jiu, L., Jin-huan, Y. (2010). Progress in research on amorphous nickel hydroxide electrode materials. Xiandai Huagong/Modern Chemical Industry, 30 (2), 25–27.
  17. Feng, L., Zhu, Y., Ding, H., Ni, C. (2014). Recent progress in nickel based materials for high performance pseudocapacitor electrodes. Journal of Power Sources, 267, 430–444. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.05.092
  18. Snook, G. A., Duffy, N. W., Pandolfo, A. G. (2008). Detection of Oxygen Evolution from Nickel Hydroxide Electrodes Using Scanning Electrochemical Microscopy. Journal of The Electrochemical Society, 155 (3), A262. doi: 10.1149/1.2830837
  19. Kotok, V., Kovalenko, V. (2017). Optimization of nickel hydroxide electrode of the hybrid supercapacitor. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (6 (85)), 4–9. doi: 10.15587/1729-4061.2017.90810
  20. Bronoel, G., Reby, J. (1980). Mechanism of oxygen evolution in basic medium at a nickel electrode. Electrochimica Acta, 25 (7), 973–976. doi: 10.1016/0013-4686(80)87102-7
  21. Nadesan, J. C. B. (1985). Oxygen Evolution on Nickel Oxide Electrodes. Journal of The Electrochemical Society, 132 (12), 2957. doi: 10.1149/1.2113700
  22. Motupally, S. (1998). The Role of Oxygen at the Second Discharge Plateau of Nickel Hydroxide. Journal of The Electrochemical Society, 145 (1), 34. doi: 10.1149/1.1838206
  23. Wang, X. (2004). Oxygen catalytic evolution reaction on nickel hydroxide electrode modified by electroless cobalt coating. International Journal of Hydrogen Energy, 29 (9), 967–972. doi: 10.1016/j.ijhydene.2003.05.001
  24. Snook, G. A., Duffy, N. W., Pandolfo, A. G. (2007). Evaluation of the effects of oxygen evolution on the capacity and cycle life of nickel hydroxide electrode materials. Journal of Power Sources, 168 (2), 513–521. doi: 10.1016/j.jpowsour.2007.02.060
  25. Lyons, M. E. G., Russell, L., O’Brien, M., Doyle, R. L., Godwin, I., Brandon, M. P. (2012). Redox Switching and Oxygen Evolution at Hydrous Oxyhydroxide Modified Nickel Electrodes in Aqueous Alkaline Solution: Effect of Hydrous Oxide Thickness and Base Concentration. Int. J. Electrochem. Sci., 7, 2710–2763.
  26. Lyons, M. E. G., Doyle, R. L., Godwin, I., O’Brien, M., Russell, L. (2012). Hydrous Nickel Oxide: Redox Switching and the Oxygen Evolution Reaction in Aqueous Alkaline Solution. Journal of the Electrochemical Society, 159 (12), H932–H944. doi: 10.1149/2.078212jes
  27. Mellsop, S. R., Gardiner, A., Marshall, A. T. (2015). Electrocatalytic oxygen evolution on nickel oxy-hydroxide anodes: Improvement through rejuvenation. Electrochimica Acta, 180, 501–506. doi: 10.1016/j.electacta.2015.08.061
  28. Bau, J. A., Luber, E. J., Buriak, J. M. (2015). Oxygen Evolution Catalyzed by Nickel–Iron Oxide Nanocrystals with a Nonequilibrium Phase. ACS Applied Materials & Interfaces, 7 (35), 19755–19763. doi: 10.1021/acsami.5b05594
  29. Kovalenko, V., Kotok, V. (2017). Obtaining of Ni–Al layered double hydroxide by slit diaphragm electrolyzer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (6 (86)), 11–17. doi: 10.15587/1729-4061.2017.95699
  30. Kotok, V., Kovalenko, V. (2017). Electrochromism of Ni(OH)2 films obtained by cathode template method with addition of Al, Zn, Co ions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (12 (87)), 38–43. doi: 10.15587/1729-4061.2017.103010
  31. Oliva, P., Leonardi, J., Laurent, J. F., Delmas, C., Braconnier, J. J., Figlarz, M. et. al. (1982). Review of the structure and the electrochemistry of nickel hydroxides and oxy-hydroxides. Journal of Power Sources, 8 (2), 229–255. doi: 10.1016/0378-7753(82)80057-8
  32. Genin, P., Delahaye-Vidal, A., Portemer, F., Tekaia-Elhsissen, K., Figlarz, M. (1991). Preparation and characterization of α-type nickel hydroxides obtained by chemical precipitation: study of the anionic species. Eur. J. Solid State Inorg. Chem., 28, 505.
  33. Faure, C., Delmas, C., Fouassier, M. (1991). Characterization of a turbostratic α-nickel hydroxide quantitatively obtained from an NiSO4 solution. Journal of Power Sources, 35 (3), 279–290. doi: 10.1016/0378-7753(91)80112-b
  34. Delahaye-Vidal, A. (1996). Structural and textural investigations of the nickel hydroxide electrode. Solid State Ionics, 84 (3-4), 239–248. doi: 10.1016/0167-2738(96)00030-6
  35. Srinivasan, V., Weidner, J. W., White, R. E. (2000). Mathematical models of the nickel hydroxide active material. Journal of Solid State Electrochemistry, 4 (7), 367–382. doi: 10.1007/s100080000107

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-10-31

Як цитувати

Kotok, V., Kovalenko, V., & Malyshev, V. (2017). Порівняння параметрів виділення кисню на різних типах гідроксиду нікелю. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(12 (89), 12–19. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.109770

Номер

Том 5 № 12 (89) (2017): МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Valerii Kotok, Vadym Kovalenko, Valerii Malyshev

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.