Введение к работе
#
Актуальность проблемы. Настоящая работа относится к электрохимии твердого состояния, входящей как составляющая часть в ионику твердого тела ( ІІТТ ). Работы по фундаментальным проблемам ІіТ'ї интенсивно ведутся во всех промышленно развитых странах. Теория электрохимических методов исследования твердых тел пока не разработана. Число работ по механизму и кинетике процессов в твердом теле невелцко.
Ионика твердого тела является основой для создания принци- ' ' пкально новых приборов к устройств - твердотельных ионных преобразователей. К ним откосятся прежде всего преобразователи энергии - твердотельные химические источники тока.
Перспективными системами для групп источников тока с щелочным металлом следует считать литиевые, полученные методом прямого контакта анода и катода, которые имеют преимущества в упрощенной технологии изготовления и повышении удельных энегети-ческих характеристик, благодаря исключению слоя электролита. В настоящей работе в качестве объекта исследования была выбрана твердофазная система прямого контакта сульфидов сурьмы С У,III ) с литиевым анодом. Сведения oj3 электрохимии сульфидов сурьмы на . границе с литиевым анодом в условиях прямого контакта отсутствуют. В связи с этим изучение механизма и кинетики электродных процессов, протекающих в твердофазной короткозамкнутой системе Li/Sbz$x» представляет важный научный и практический интерес.
Цель настоящей работы состояла в выяснении основных закономерностей электрохимического поведения сульфидов сурьмы и тио-стибнитов лития на границе с литием в системе прямого контакта и определения возможности их использования в качестве активной положительной массы твердофазного источника тока с литиевым-- анодом. В связи с этим были поставлены следующие задачи: исследование механизма и кинетики электродного процесса, определение основных_и промежуточных продуктов катодного восстановления, изучение "возможности использования в качестве активной массы 'ка-~г;Г:Г тода твердофазного источника тока с литиевым анодом сульфидов сурьмы и тиостибнитов лития.
_ li _
і. Результаты исследования электрохимического поведения сульфидов сурьмы ( У и III ), установившие качественную аналоп кинетических процессов,протекающих на границе прямого контакта с литиевым анодом. Показано, что электродный процесс обратим и протекает в условиях последующей замедленной химическое реакци; что находит экспериментальное подтверждение из данных вольтам-перньх и импедансных измерений.
2. Результаты инверсионной вольтамлеромєтрик тпостибнитоі
лития LixSb3 S? , полученных электрохимическим и химическим пу
тем з системе прямого контакта с литиевым анодом, установившие
обратимость электрохимических процессоз, идущих с образованием
сульфидов лития и ткосткбнитов лития при катодном восстановле
нии и анодном разложении продуктов.
3. Модель " прямого контакта ", типичная „ля границы метал
полупроводник с барьером lottkh, удовлетворительно описывающая
как состояние равнозесия, так и поведение системы в электрическом поле.
4. Результаты испытаний твердофазных источников тока систє
прямого контакта LijSb2.bs-)Li[SpiSZfl_i/liiSbS^ , установивши
возможность использования сульфидов сурьмы и тиостибнитоз лития
в качестве катодной кассы источника тЗка.
Научная_новизна проводимых исследований'заключалась в изучении процессов, протекающих на границе прямого контакта анода и катода твердофазной системы с помощью методов вольтамперомет-рпи с электродом сравнения. Аналогичных зарубежных работ, использующих электрод сравнения, нет. а работе впервые изучено электрохимическое поведение сульфидов сурьмы С /,lii ) на грани це системы прямого контакта с литиевым анодом, установившее, чт продуктами восстановления являютсл сульфид лития и тиостибниты лития. выявлены основные закономерности электродного процесса, который обратим и протекает в условиях обратимой последующей за медленной химической реакция.
Практическое_значение_работы.Изученные в настоящей работе электрохимические процессы, протекающие в твердотельной коротко замкнутой системе Li/о^о^ле^ат в основе работы химического источника тока.
Практическое воплощение и проверку результаты проведенной работ получили при испытаниях лабораторных макетов твердотельных исто ников' тока.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на III всесоюзной конференции по электрохимической энергетике, на II Совещании поП - ХИТ, на X конференции по физической химии и электрохимии ионных расплавов и твердых электролитов, на научном Совете РАН по электрохимии и коррозии.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано пять печатных работ.
Объем и структура работы, диссертация состоит из 6 разделов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 99 с. машинописного текста и включает 9 таблиц, 43 рисунка и список литературы из 65 наименований на б с.
Похожие диссертации на Механизм процессов, протекающих в короткозамкнутой системе Li/Sb2 Sx
