Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 9
1.1. Водородная энергетика: настоящее и будущее 9
1.2. Проблема хранения водорода 13
1.3. Топливные элементы на основе протонопроводящих мембран 22
1.4. Взаимодействие водорода с металлами при электрохимических процессах в растворах электролитов 25
1.4.1. Гидридообразующие металлы и сплавы как акцепторы водорода 30
1.4.2. Взаимодействие водорода с вакансионными дефектами в металлах 32
1.4.3. Координация водорода в металлах и интерметаллидах 35
1.4.4. Проникновение электролитического водорода через металлические мембраны 37
1.4.5. Синергизм в эффектах обратного механического последействия при новодороживании металлов 43
1.5. Электрохимия титана и его сплавов 46
1.6. Постановка цели и задачи исследования .60
ГЛАВА 2. Методика эксперимента 63
2.1. Данные об объектах исследования 63
2.2. Очистка и приготовление растворов 64
2.3. Подготовка электролитической ячейки 66
2.4. Методика приготовления электрода сравнения 67
2.5. Подготовка поверхности титанового электрода 68
2.6. Методика анодного оксидирования титанового электрода 69
2.7. Методика получения Ьа - Т1, 1л - Ьа - Л, Ьа - Т1окс, 1л - Ьа - Т1окс электродов на основе титановой матрицы 71
2.7.1. Изготовление Ьа - П, 1л - Ьа - Т1 электродов 71
2.7.2. Изготовление Ьа - Т10КС5 Ь1 - Ьа - Т1окс электродов 71
2.8. Методика электрохимических измерений 73
2.8.1. Потенциостатический метод 73
2.8.2. Метод гальваностатического включения 81
2.8.3. Метод анодной хронопотенциометрии 84
2.8.4. Методика исследований в потенциодинамическом режиме 86
2.8.5. Методика измерений pHs приэлектродного слоя 92
2.8.6. Методика измерения краевого угла смачивания 93
2.9. Физико-химические методы исследования 94
2.9.1. Масс-спектрометрия вторичных ионов (ВИМС) 94
2.9.2. Методика микроструктурных исследований 97
2.9.3. Рентгенофазовый анализ 102
2.10. Определение погрешности измерений 104
ГЛАВА 3. Результаты эксперимента 106
3.1. Кинетические закономерности формирования электродной матрицы на основе оксидированного титана, модифицированного лантаном и литием 106
3.1.1. Поляризационные эффекты на Ti-электроде при работе в гальваностатическом режиме 106
3.1.2. Влияние диффузии в твердой фазе на кинетические характеристики электрохимического акта внедрения на LaTi-электроде 112
3.1.3. Влияние модифицирования LaTi-электрода литием на поляризационные характеристики LiLaTi в апротонных органических растворах 114
3.1.4. Влияние предварительной обработки поверхности титанового электрода, модифицированного лантаном и литием, на характеристики сорбции водорода 118
3.2. Кинетические закономерности катодного внедрения лантана в Ti0KC- электрод из водно-органических растворов 127
4
3.3. Сольватационные эффекты на Тьэлектроде при катодном внедрении лантана из водно-органических растворов 135
3.4. Кинетика разряда ионов водорода на оксидированном титановом электроде, модифицированном лантаном и литием в водно-органических растворах 142
3.4.1. Влияние длительности анодного оксидирования 142
3.4.2. Закономерности электровыделения водорода на в водных растворах НСЮ4 148
Выводы 153
Список литературы
