Введение
ГЛАВА 1 Литературный обзор 11
1.1 Суперконденсаторы 11
1.1.1 Виды и принцип работы суперконденсаторов 11
1.1.2 Материалы для электродов суперконденсаторов 15
1.1.3 Методы синтеза наноразмерных композционных материалов NiO/C для электродов суперконденсаторов 17
1.2 Топливные элементы 18
1.2.1 Принципы работы и классификация топливных элементов 18
1.2.2 Электровосстановление кислорода и проблемы катода в топливном элементе 23
1.2.3 Электроокисление органических соединений и проблемы анода в топливном элементе 26
1.2.4 Наноструктурированные катализаторы для топливных элементов и методы их получения 30
1. 3 Электрохимическое поведение металлов под действием переменного тока 34
1.3.1 Общие закономерности электрохимического поведения металлов под действием переменного тока 34
1.3.2 Электрохимическое поведение платины под действием переменного тока 36
1.3.3 Электрохимическое поведение никеля под действием переменного тока 38
Выводы по главе 40
ГЛАВА 2 Материалы и методы экспериментальных исследований 42
2.1 Материалы 42
2.2 Физико-химические методы исследований
2.2.1 Рентгеноструктурный анализ 42
2.2.2 Рамановская спектроскопия 43
2.2.3 Электронная микроскопия 43
2.2.4 Энергодисперсионный микроанализ
2.2.5 Дифференциально-термический анализ 43
2.2.6 Адсорбционно-структурные исследования 44
2.3 Электрохимические методы исследований 44
2.3.1 Исследование поведения металлов (Ni, сплав Pt3Ni) в растворах щелочей под действием переменного импульсного тока 45
2.3.2 Методика приготовления каталитических чернил и рабочих электродов 45
2.3.3 Поляризационные измерения 47
2.3.4 Определение удельной площади поверхности PtxNi/C (х 3) катализаторов 47
2.3.5 Испытания PtJSIi/C (х 3) катализаторов в составе активных слоев мембрашю-электродных блоков 49
2.3.6 Исследование электрохимических свойств композиционных материалов NiO/C для суперконденсаторов 50
2.3.6.1 Потенциодинамические измерения 50
2.3.6.2 Гальваностатические измерения 51
2.3.6.3 Четырехэлектродный метод 51
ГЛАВА 3 Электрохимическое получение и свойства композиционного электродного материала NiO/C для суперконденсаторов 52
3.1 Разработка условий получения композиционного электродного материала NiO/C в условиях нестационарного электролиза 55
3.2 Получение композиционного материала NiO/C для суперконденсаторов 68
3.3 Исследование состава и морфологии композиционного материала NiO/C 69
3.4 Электрохимические свойства композиционного материала NiO/C 3.4.1 Проводимость 77
3.4.2 Емкость 86
Выводы по главе 93
ГЛАВА 4. Получение и свойства электродных материалов Pt-NiO/C для низкотемпературных топливных элементов
4.1 Получение Pt-NiO/C катализаторов в условиях нестационарного электролиза 94
4.2 Исследование морфологии Pt-NiO/C катализаторов 96
4.3 Электрохимические свойства Pt-NiO/C катализаторов 98
Выводы по главе 100
ГЛАВА 5 Электрохимическое получение и свойства электродных материалов PtxNi/C (х 3) для низкотемпературных топливных элементов 101
5.1 Получение катализаторов PtxNi/C (х 3) в условиях нестационарного электролиза 101
5.2 Исследование морфологии PtxNi/C (х 3) катализаторов 106
5.3 Электрохимические свойства PtxNi/C (х 3) катализаторов
5.3.1 Определение удельной площади поверхности PtxNi/C (х 3) катализаторов ПО
5.3.2 Электрохимическое восстановление кислорода на PtxNi/C (х 3) катализаторах 113
5.3.3 Испытания PtxNi/C (х 3) катализаторов в составе активных слоев
воздушно-водородного и кислородно-водородного мембранно электродных блоков 115
Выводы по главе 119
ГЛАВА 6 Технологические основы получения композиционных материалов на основе платины и никеля для электрохимической энергетики 120
6.1 Общая технологическая схема процесса и описание операций 120
6.2 Схема электролизера 124
6.3 Энсрго-экономические показатели 126
Выводы 127
Список литературы 129
