Поиск в базе сайта:
Процессы выделения водорода на углеродных материалах, перспективных для использования в двойнослойных суперконденсаторах icon

Процессы выделения водорода на углеродных материалах, перспективных для использования в двойнослойных суперконденсаторах




Скачать 19.32 Kb.
НазваниеПроцессы выделения водорода на углеродных материалах, перспективных для использования в двойнослойных суперконденсаторах
Дата конвертации23.05.2015
Вес19.32 Kb.
КатегорияТексты

Процессы выделения водорода на углеродных материалах, перспективных для использования в двойнослойных суперконденсаторах

Кузнецов Никита Алексеевич

Студент

Санкт-Петербургский государственный университет, химический факультет, Санкт-Петербург, Россия

E-mail: chemkiller@yandex.ru
Двойнослойные суперконденсаторы широко используются в настоящее время в качестве источников тока. Наиболее распространенными являются суперконденсаторы, электроды которых изготовлены из углеродных материалов (стеклографит, пирографит, углеродное нановолокно).

При зарядке обкладок суперконденсатора в области отрицательных значений потенциала на них протекают побочные процессы выделения водорода, вследствие чего тратится часть энергии, идущей на заряжение. Для эффективной работы суперконденсатора необходимо создание таких условий, при которых увеличивается перенапряжение выделения водорода, следовательно, уменьшается его выделение при том же токе заряжения.

***

В работе исследована кинетика выделения водорода из водных растворов в условиях, моделирующих работу реального суперконденсатора. Для этого проводилось измерение стационарного потенциала электрода в зависимости от величины неизменной во времени силы тока, поданного на электрод (гальваностатический метод). Процесс изучался на модельных электродах – промышленно выпускаемых образцах углеродных пористых материалов, прикрепленных к твердой подложке (графит или стеклоуглерод). Для сравнения с ними в качестве «отправной точки» аналогичные измерения были выполнены на электродах из материала подложки – графитовом и стеклоуглеродном, данные по которым согласуются с представленными в немногочисленных источниках (Erdey-Grüz, Wick, 1932, p. 57). В качестве растворов использовались насыщаемые газообразным водородом водные растворы минеральных кислот (серной, соляной), а затем – щелочные электролиты, аналогичные применяемым в реальных суперконденсаторах.

Установлено влияние состояния поверхности электрода на значение его потенциала, а, следовательно, и перенапряжения при одинаковых величинах поляризующего электрод тока, что выражается в различной кажущейся скорости выделения водорода на нём. Для пористых материалов обнаружено, что скорость выделения водорода скорее соответствует реакции на видимой поверхности электрода, чем на истинной, что говорит о блокировке микропор пузырями водорода. Результаты исследования в дальнейшем будет возможно использовать для подбора условий, при которых увеличивается перенапряжение выделения водорода в условиях работы суперконденсатора.
Литература
1. Erdey-Grüz, Т., Wick, H. Zur Frage der Wasserstoffüberspannung. Zeischrift für physikalische Chemie, 1932, vol. 162A, pp. 53-62.
Работа выполнена при финансовой поддержке грантов СПбГУ 12.38.77.2012 и 12.38.15.2011, а также гранта РФФИ № 12-03-00560.

Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией