Визначення параметрів швидкості процесу старіння гідроксиду нікелю в лужний середовищі

Автор(и)

  • Valerii Kotok Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 В’ятський 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. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 В’ятський державний університет вул. Московська, 36, м. Кіров, Російська Федерація, 610000, Україна https://orcid.org/0000-0002-8012-6732

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.127764

Ключові слова:

старіння, гідроксид нікелю, Ni(OH)2, Co(OH)2, лужний акумулятор, коефіцієнт використання, дефект, кристалічна решітка

Анотація

Визначено параметри процесу старіння гідроксиду нікелю в лужному середовищі в залежності від часу зберігання та наявності активуючої добавки гідроксиду кобальту. Показано, що процес старіння зумовлений рекристалізацією гідроксиду нікелю під час зберігання, а також що цей процес йде через впорядкування дефектів кристалічної решітки у тому числі у напрямку площини (001). Визначено, що впродовж зберігання коефіцієнт використання порошку гідроксиду нікелю істотно зменшується

Біографії авторів

Valerii Kotok, Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 В’ятський 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. Гагаріна, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 В’ятський 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 технологій електрохімічних виробництв

Посилання

  1. Kovalenko, V., Kotok, V. (2017). Definition of effectiveness of β-Ni(OH)2 application in the alkaline secondary cells and hybrid supercapacitors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (6 (89)), 17–22. doi: 10.15587/1729-4061.2017.110390
  2. Huggins, R., Prinz, H., Wohlfahrtmehrens, M., Jorissen, L., Witschel, W. (1994). Proton insertion reactions in layered transition metal oxides. Solid State Ionics, 70-71, 417–424. doi: 10.1016/0167-2738(94)90347-6
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. Kotok, V. A., Malyshev, V. V., V. Solovov, A., Kovalenko, V. L. (2017). Soft Electrochemical Etching of FTO-Coated Glass for Use in Ni(OH) 2 -Based Electrochromic Devices. ECS Journal of Solid State Science and Technology, 6 (12), P772–P777. doi: 10.1149/2.0071712jss
  7. Kovalenko, V., Kotok, V., Yeroshkina, A., Zaychuk, A. (2017). Synthesis and characterisation of dye­intercalated nickel­aluminium layered­double hydroxide as a cosmetic pigment. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (12 (89)), 27–33. doi: 10.15587/1729-4061.2017.109814
  8. Browne, M. P., Stafford, S., O’Brien, M., Nolan, H., Berner, N. C., Duesberg, G. S. et. al. (2016). The goldilocks electrolyte: examining the performance of iron/nickel oxide thin films as catalysts for electrochemical water splitting in various aqueous NaOH solutions. Journal of Materials Chemistry A, 4 (29), 11397–11407. doi: 10.1039/c6ta03903k
  9. Oliveira, V. L., Morais, C., Servat, K., Napporn, T. W., Tremiliosi-Filho, G., Kokoh, K. B. (2013). Glycerol oxidation on nickel based nanocatalysts in alkaline medium – Identification of the reaction products. Journal of Electroanalytical Chemistry, 703, 56–62. doi: 10.1016/j.jelechem.2013.05.021
  10. 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
  11. Barakat, N. A. M., Yassin, M. A., Al-Mubaddel, F. S., Amen, M. T. (2018). New electrooxidation characteristic for Ni-based electrodes for wide application in methanol fuel cells. Applied Catalysis A: General, 555, 148–154. doi: 10.1016/j.apcata.2018.02.016
  12. Brisse, R., Faddoul, R., Bourgeteau, T., Tondelier, D., Leroy, J., Campidelli, S. et. al. (2017). Inkjet Printing NiO-Based p-Type Dye-Sensitized Solar Cells. ACS Applied Materials & Interfaces, 9 (3), 2369–2377. doi: 10.1021/acsami.6b12912
  13. Calderón, J. A., Jiménez, J. P., Zuleta, A. A. (2016). Improvement of the erosion-corrosion resistance of magnesium by electroless Ni-P/Ni(OH) 2 -ceramic nanoparticle composite coatings. Surface and Coatings Technology, 304, 167–178. doi: 10.1016/j.surfcoat.2016.04.063
  14. Ramesh, T. N., Jayashree, R. S., Kamath, P. V., Rodrigues, S., Shukla, A. K. (2002). Effect of lightweight supports on specific discharge capacity of β-nickel hydroxide. Journal of Power Sources, 104 (2), 295–298. doi: 10.1016/s0378-7753(01)00919-3
  15. 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
  16. Srinivasan, V., Cornilsen, B. C., Weidner, J. W. (2004). A nonstoichiometric structural model to characterize changes in the nickel hydroxide electrode during cycling. Journal of Solid State Electrochemistry, 9 (2), 61–76. doi: 10.1007/s10008-004-0525-x
  17. Young, K.-H., Wang, L., Yan, S., Liao, X., Meng, T., Shen, H., Mays, W. (2017). Fabrications of High-Capacity Alpha-Ni(OH)2. Batteries, 3 (4), 6. doi: 10.3390/batteries3010006
  18. Wehrens-Dijksma, M., Notten, P. H. L. (2006). Electrochemical Quartz Microbalance characterization of Ni(OH)2-based thin film electrodes. Electrochimica Acta, 51 (18), 3609–3621. doi: 10.1016/j.electacta.2005.10.022
  19. Ramesh, T. N., Kamath, P. V. (2006). Synthesis of nickel hydroxide: Effect of precipitation conditions on phase selectivity and structural disorder. Journal of Power Sources, 156 (2), 655–661. doi: 10.1016/j.jpowsour.2005.05.050
  20. Cornilsen, B. C., Karjala, P. J., Loyselle, P. L. (1988). Structural models for nickel electrode active mass. Journal of Power Sources, 22 (3-4), 351–357. doi: 10.1016/0378-7753(88)80029-6
  21. Cornilsen, B. C., Shan, X., Loyselle, P. L. (1990). Structural comparison of nickel electrodes and precursor phases. Journal of Power Sources, 29 (3-4), 453–466. doi: 10.1016/0378-7753(90)85018-8
  22. Casas-Cabanas, M., Canales-Vázquez, J., Rodríguez-Carvajal, J., Palacín, M. R. (2007). Deciphering the Structural Transformations during Nickel Oxyhydroxide Electrode Operation. Journal of the American Chemical Society, 129 (18), 5840–5842. doi: 10.1021/ja068433a
  23. Van der Ven, A., Morgan, D., Meng, Y. S., Ceder, G. (2006). Phase Stability of Nickel Hydroxides and Oxyhydroxides. Journal of The Electrochemical Society, 153 (2), A210. doi: 10.1149/1.2138572
  24. Tessier, C., Faure, C., Guerlou-Demourgues, L., Denage, C., Nabias, G., Delmas, C. (2002). Electrochemical Study of Zinc-Substituted Nickel Hydroxide. Journal of The Electrochemical Society, 149 (9), A1136. doi: 10.1149/1.1495496
  25. Jayashree, R. S., Vishnu Kamath, P. (2001). Supperession of the α → β nickel hydroxide transformation in concentrated alkali: Role of dissolved cations. Journal of Applied Electrochemistry, 31 (12), 1315–1320. doi: 10.1023/a:1013876006707
  26. Pralong, V., Delahaye-Vidal, A., Beaudoin, B., Leriche, J.-B., Tarascon, J.-M. (2000). Electrochemical Behavior of Cobalt Hydroxide Used as Additive in the Nickel Hydroxide Electrode. Journal of The Electrochemical Society, 147 (4), 1306. doi: 10.1149/1.1393355
  27. Yunchang, D., Jiongliang, Y., Zhaorong, C. (1997). Cyclic voltammetry response of coprecipitated Ni(OH)2 electrode in 5 M KOH solution. Journal of Power Sources, 69 (1-2), 47–54. doi: 10.1016/s0378-7753(97)02565-2
  28. Kotok, V. A., Kozel, N. D., Kovalenko, V. L. et. al. (2007). Nickel hydroxide ageing in different medias and its influence on electrochemical behavior in composition nickel electrode. 8th Advanced batteries and accumulators – ABA-2007. Brno, 202–206.
  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. Barnard, R., Randell, C. F. (1983). Studies concerning charged nickel hydroxide electrodes: Part V. Voltammetric behaviour of electrodes containing β-Ni(OH)2. Journal of Power Sources, 9 (2), 185–204. doi: 10.1016/0378-7753(83)80032-9
  31. Wang, H., Tang, Z., Liu, Y., Lee, C. (2009). Synthesis and behavior of Al-stabilized α-Ni(OH)2. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 19 (1), 170–175. doi: 10.1016/s1003-6326(08)60247-2

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-04-03

Як цитувати

Kotok, V., & Kovalenko, V. (2018). Визначення параметрів швидкості процесу старіння гідроксиду нікелю в лужний середовищі. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(12 (92), 54–60. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.127764

Номер

Том 2 № 12 (92) (2018): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Valerii Kotok, Vadym Kovalenko

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.