Введение
Глава I. Выбор направления исследования 15
1.1.Материалы отрицательных электродов для металл-ионных аккумуляторов с апротонными органическими электролитами 15
1.1.1.Электродные наноматериалы для аккумуляторов с литиевыми электродами .15
1.1.2. Особенности использования метода электрохимического катодного внедрения при формировании матричных металл-ионных электродов ХИТ .23
1.1.3.Влияние природы третьего компонента на кинетику электрохимического формирования сплавов методом катодного внедрения .34
1.1.4.Механизмы интеркаляции-дентеркаляции лития в катодных интеркалируемых материалах и восстановления переходных металлов в структуре металлических электродов .42
1.2.Способы активации процессов сплавообразования с использованием магнитного поля 51
1.2.1.Влияние воздействия магнитного поля на физические и механические свойства материалов .51
1.2.2.Механизм влияние магнитного поля на водные растворы .57
1.2.3. Магнитные свойства кислородных соединений висмута (III) 63
1.3.Влияние анионного состава электролита на процесс сплавообразования в неводных средах 66
Глава II. Объекты и методы исследования 74
2.1. Характеристика объектов исследования 74
2.1.1.Методика получения сплавов систем CuBi, PbBi, CuPbBi на основе медного и свинцового электродов 74
2.1.2. Методика получения кальций-содержащих сплавов систем CuCa, PbCa,CuBiCa, PbBiСа, CuPbBiСа на основе медного и свинцового электро-дов .75
2.1.3. Приготовление растворов 76
2.1.4. Очистка и осушка солей 77
2.2. Электрохимические методы исследования 78
2.2.1.Подготовка электрохимической ячейки .78
2.2.2. Методика приготовления электрода сравнения 79
2.2.3 Потенциостатический метод (хроновольтамперометрия) 79
2.2.4.Метод хронопотенциометрии 82
2.2.5. Циклирование в потенциодинамическом режиме .84
2.2.6.Бестоковая хронопотенциометрия 84
2.2.7. Метод переменного тока (МПТ) 85
2.2.8. Методика анодного оксидирования .86
2.2.9. Методика высокотемпературных исследований 87
2.2.10. Методика обработки водных растворов Bi(NO3)3 в магнитном поле .87
2.2.11. Методика обработки электродов в магнитном поле 87
2.3.Физико-химические методы исследования 87
2.3.1. Методика микроструктурных исследований 88
2.3.2 Рентгенофазовый анализ 88
2.3.3Лазерный микроспектральный анализ .89
2.4. Статистическая обработка экспериментальных данных .90
Глава III. Кинетика фазообразования сплавов систем CuCa и PbCa при катодной обработке медного и свинцового электродов в апротонном растворе соли кальция 91
3.1. Влияние внутренних, внешних факторов и режимов на кинетику катодного внедрения кальция в медный электрод .91
3.2. Влияние потенциала и концентрации раствора CaCl2 на кинетику процесса внедрения кальция в свинцовый в медный электроды .112
Глава IV. Особенности кинетики фазообразования систем CuBi, PbBi, CuPbBi при модифицировании медных, свинцовых электродов и медно-свинцовых катодно- синтезированных сплавов в водных растворах солей висмута и свинца 126
4.1. Кинетические закономерности электрохимического модифицирования медного, свинцового электродов и сплава CuPb в растворе соли висмута 126
4.2. Влияние концентрации и температуры раствора соли кальция и потенциала катодной поляризации на кинетику процесса катодного внедрении кальция в матричные медные и свинцовые электроды модифицированные висмутом .150
4.3. Особенности кинетики процесса катодного внедрения кальция в структуру медного и свинцового электродов, модифицированных висмутом и свинцом 170
Глава V. Электрохимическое модифицирование Pb-, Cu-, PbBi-, CuBi-, CuPbBi- электродов кальцием из растворов солей кальция различного анионного состава .180
Глава VI. Влияние напряженности магнитного поля на структуру раствора соли висмута и поверхностного слоя металлических электродов, модифицированных висмутом и свинцом при формировании электрохимических сплавов на основе меди и свинца .193
6.1. Влияние обработки раствора соли висмута магнитным полем на ки-нетику и механизм сплавообразования матричных электродов PbBi, CuBi, CuPbBi, PbBiСа, CuBiСа, CuPbBiСа 193
6.2.Влияние обработки матричных PbBi-, CuBi-, CuPbBi- электродов магнитным полем на кинетику и механизм сплавообразования PbBiСа-, CuBiСа-, CuPbBiСа - электродов .214
Глава VII. Циклируемость матричных CuBiCa-, PbBiCa-, CuPbBiCa- электродов 218
7.1. Структурные превращения в приэлектродном слое электродов на основе меди и свинца при циклировании в потенциодинамическом режи-ме 218
7.2. Стуктурные превращения в приповерхностных слоях PbBiCa-, CuBiCa-, CuPbBiCa-электродов при циклировании в гальваностатическом режиме 224
Глава VIII. Технологические рекомендации производственного катодного синтеза электродных материалов на основе систем CuBiСа, CuPbBiСа металл ионных аккумуляторов циклируемых по кальцию .235
8.1. Подготовка исходной поверхности медного электрода 236
8.2. Получение матричных CuBi-, CuPb-, CuPbBi- электродов 237
8.3. Получение матричных CuBiСа-, CuPbСа-, CuPbBiСа- электродов .239
8.4. Макетные испытания 240
Выводы 241
Список использованной литературы 246
Приложения 296
