Способ определения структурных характеристик пористого металлического электрода

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл,Г, 01 Я гу(42 Говударстввнный кеинтвт СССР ав данаи нэвбрвтвннЯ н втврытнЯ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОРИСТОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРОДАИзобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к химическим источникам тока и гальваническим процессам, в части определения структурных характеристик" пористых электродов кс торые находят широкое применение в аккумуляторах со спеченными электродами, топливных элементах и электролизерах.Известен способ определения структурных характеристик пористого электрода, основанный на определении зависимости жидкостной пористости исследуемого электрода от жидкосттз ной пористости эталона с известной структурой пор1.Недостатком указанного способа является необходимость использования при измерениях сложной аппаратуры. Кроме того, измерения проводятся не в реальных условиях работы пористого электрода и приводят к разрушению исследуемого образца. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электрохимический способ, заключающийся в поляризации электрода и определении зависимости суммарного сечения пор электрода от количества электричества, идущего на изменение состояния границы раздела электрод-электролит при изменении потенциала, наложенного на пористый электрод, по закону треугольника 1 21,Недостатком этого способа является то, что он позволяет. определить только один структурный параметрпористость электрода.Цель Изобретения - расширение функциональных возможностей способа путем увеличения количества определяемых характеристик пористых элект" родов, а именно определение удельной поверхности, пористости, размера преобладающих пор.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определе5 935778 производят в соответствии с формулами (1) ) (2), (3) и (ч) .Одновременно для контроля наэтих же .пористых металлических элект"родах проводят исследования структурных характеристик методом эталоннойконтактной порометрии,Результаты измерений сведены втаблицу.Из представленных в таблице данных следует, что полученные результаты находятся в хорошем соответствии с экспериментальными данными,полученными по методу контактнойэталонной порометрии, 1 Размер преобладающих пор (г), мкм,по способус Пористость (ч),, по способу предла- контрольгаемому ному предла- контроль"гаемому ному,контроль- ному предла- гаемому 200 200 93 200 230 92 79 220 270 66 90 Экспериментально установлено, что концентрация электролита, приготовленного в виде раствора хлорида калия, сульфата калия, нитрата калия или аналогичных солей натрия в исследуемом интервале 0,1-10 н,растворов не влияет на величину емкости двойного электрического слояПри этом возможные искажения (диф- . фузионный потенциал) устраняются применением электрода сравнения в том же растворе электролита. Поэтому для измерений могут применяться как разбавленные (0,1 н.), так и концентрированные (10 н.) растворы электролита. Выбранный интервал амплитуд поляризующих импульсов прямоугольной формы определяется с одной стороны разрешаоцей способностью аппаратуры, применяемой нами при измерениях, а с другой стороны электрохимическими особенностями электрода, которые заключаются в том, что емкость двойного электрического слоя зависит от потенциала электрода. Удельная поверхность (Я,у ), см/см 0 5 21 Ю 3 Ю 6Установлено, что интервал поляризующих импульсов должен находиться в пределах 0,05-0,25 В. При поляризации . импульсами потенциала с абсолютным значением амплитуды менее 0,05 В разрешающая способность аппаратуры не позволяет с достаточной точностью определить емкость двойного электрического слоя пористого электрода - С. Превышение зна" чения амплитуды 0,25 В также понижа. ет точность измерения емкости С вследствие искажений, вносимых электрохимическими особенностями поведения электрода.Выбранный интервал длительности поляризующих импульсов потенциала определяется структурой пор, удельной поверхностью и его пористостью.Длительность импульсов должна быть достаточной для осуществления полного заряжения двойного электрического слоя электрода. Полному за" ряжению соответствует время, в течение которого происходит изменение потенциала электрода до момента его стабилизации (фиг,3 ), Экспери" ментально установлено, что для пористых электродов длительность импульсов потенциала прямоугольной формы с абсолютным значением амплитуды 0,05-0,25 В не должна выходить за пределы 0,01- 10 с. Регистрация длительности импульсов потенциала со значением менее 0,01 с требует слож" ной электронной аппаратуры.Предложенный способ предназначен для определения параметров металлокерамических и порометаллических электродов химических источников тока на стадии их изготовления для разбраковки по структурным парамет" рам.935778 Составитель И,Рога Техред М. Рейвес ор Г,Огар едактор М.Петрова Тираж 887ИИПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытийМосква, ЖРаушская наб д. каз 4197/ дписное 1130 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул ктная Формула изобретения Способ определения структурных характеристик пористого металличес" кого электрода путем его поляризации и определения количества электричест. ва с последующим математическим рас" четом,параметров, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа пу"а тем увеличения количества определяемых характеристик, поляризацию проводят 8импульсами прямоугольной Формы с амплитудой 0,05-0,25 В и длительностью не менее 0,01 с в растворе соли щелочного металла с концентрацией 01-10 н.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 661307 кл. С 01 И 15/08, 19792. Авторское свидетельство СССР й 482658 кл. 6 01 М 15/08, 1976 (прототип).