Page 148 - Thesis_Oprysk_Volodymyr

143

охарактеризувати роль нанопорошків перехідних металів як функціонального

компонента негативного електрода Ni-MH акумуляторів.

Хімічним відновленням з водних розчинів солей синтезовано серію

однофазних нанопорошків Ni, Ni 99Pd 1, Ni 95Pd 5 та Ni 90Pd 10. Введення Pd одночасно

зменшує середній розмір частинок і частково трансформує характерну ланцюжкову

агрегацію в більш глобулярну структуру внаслідок переходу синтезу в кінетичний

режим та послаблення магнітних вазємодій. За даними XPS поверхня частинок

частково окиснена з утворенням тонкого пасивуючого шару Ni(OH) 2/NiO при

збереженні металевого ядра, причому систематичне заниження поверхневого

співвідношення Pd/(Ni+Pd) свідчить про формування структури з Pd-збагаченим

ядром і Ni-збагаченою оболонкою.

Електрохімічні дослідження продемонстрували, що позитивна роль

нанопорошків Ni–Pd реалізується насамперед через поверхневі процеси. За даними

імпедансної спектроскопії легування паладієм систематично знижує опір

перенесення заряду.

Водночас власна розрядна ємність нанопорошків залишається невисокою

(~49-51 мА·год/г для Ni 95Pd 5) і відповідає суто поверхневому характеру сорбції

водню в твердому розчині Pd-Ni за відсутності об’ємної гідридної фази. Натомість

їх використання як функціонального модифікатора гідридотвірного сплаву

La 2MgNi 9 забезпечує істотне підвищення розрядних характеристик композитних

електродів: для системи La 2MgNi 9 + Ni 95Pd 5 + Ni (карб.) (2:3:3) досягнуто C max = 418

мА·год/г при S 30 = 76 %, а для системи La₂MgNi₉ + Ni₇₀Fe₃₀ (1:1) – найвищої в серії

ємності 492 мА·год/г, хоча й при нижчій циклічній стабільності (S₃₀ = 59 %), що

пов'язано з інтенсивнішим окисненням Fe-вмісної фази в концентрованому

лужному електроліті.

Кількісне розмежування власного внеску нанопорошкового компонента і

ефекту його взаємодії з ІМС, виконане в адитивному наближенні, виявило

принципово різну природу впливу нанододатків двох типів. Для Pd-вмісної системи

синергетичний ефект є мінімальним (ΔC syn = +1,0 %), а приріст ємності композиту

відносно чистого ІМС практично повністю пояснюється сумою власних внесків