Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô phỏng phản ứng phát sinh oxy tại cực âm xốp từ các dung dịch điện phân chảy
Tóm tắt
Phản ứng phát sinh oxy (OER) tại cực âm xốp chảy qua đã được mô phỏng với sự hỗ trợ của một mô hình toán học. Phản ứng OER được giả định là phản ứng duy nhất xảy ra tại điện cực. Mô hình xem xét các ảnh hưởng của động lực học, điện trở, thủy động lực học, và các thông số cấu trúc cũng như sự hình thành bọt khí lên phân bố điện thế và dòng điện trong điện cực và hiệu suất tổng thể của điện cực. Hiệu suất này được đánh giá thông qua việc giải thích các đường cực hóa của OER tại cực âm xốp. Kết quả của mô hình đã được thảo luận dưới góc độ của một số nhóm vô chiều điều khiển. Độ dẫn điện của cả dung dịch điện phân và ma trận rắn có ảnh hưởng mạnh mẽ đến hành vi tổng thể của cực âm xốp, và hiệu suất thấp hơn của điện cực đã được quan sát khi cả hai và/hoặc một trong số chúng có giá trị độ dẫn điện hạn chế. Điện thế của điện cực, và do đó là công suất cần thiết để đạt được dòng điện (tốc độ) cụ thể, phụ thuộc rất nhiều vào mức độ hình thành bọt khí trong ma trận bề mặt. Dự đoán của mô hình đã được so sánh với dữ liệu thực nghiệm thu thập từ phản ứng OER trong dung dịch axit sulfuric chảy tại cacbon thủy tinh có tải Pt. Sự phù hợp tốt đã được ghi nhận với những điều kiện thực nghiệm đã được sử dụng. Công việc hiện tại đã giúp hiểu rõ hiệu suất của cực âm nhằm phục vụ cho các ứng dụng tiếp theo cho sự phát sinh khí đồng thời, ví dụ như khí O2 và O3.
Từ khóa
#Phản ứng phát sinh oxy #cực âm xốp #mô hình toán học #độ dẫn điện #điện thế điện cực #bọt khí #dung dịch điện phân.Tài liệu tham khảo
Devan S, Subramanian VR, White RE (2004) J Electrochem Soc 151:A905
Du CY, Cheng XQ, Yang T, Yin GP, Shi PF (2005) Electrochem Commun 7:1411
Pilone D, Kelsall GH (2006) J Electrochem Soc 153:D85
Friedrich JM, Ponce-de-Leon CG, Reads W, Walsh FC (2004) J Electroanal Chem 151:203
Yu H, Scott K (2004) Electrochem Commun 6:361
Saleh MM (1999) Electrochim Acta 45:959
Dukovic J, Tobias CW (1987) J Electrochem Soc 134:331
Gorodetskii VV, Russ (2003) J Electrochem Soc 39:650
Kraft A, Stadelmann M, Wunsche M, Blaschke M (2006) Electrochem Commun 8:883
Fujimura K, Izumiy K, Kawashima A, Akiuama E, Habazaki E, Kumagai N (1999) J Appl Electrochem 29:765
Pilalla AS, Cobo EO, Duarte ME, Salinas DR (1997) J Appl Electrochem 27:1283
Santana MHP, Silva LMD, De Faria LA, Boodts JFC (2003) Electrochim Acta 49:1935
Comninellis C, Vercesi GP (1991) J Appl Electrochem 21:335
Tatapudi P, Fenton JM (1994) J Electrochem Soc 141:1174
Wang YH, Cheng S, Chan K, Li XY (2005) J Electrochem Soc 152:D197
Saleh MM, Awad MI, Ohsaka T (2006) Electrochim Acta 51:6331
Huet F, Musiani M, Nogueira RP (2004) J Solid State Electrochem 8:786
Heidrich H, Muller L, Polovchenko BI (1990) J Appl Electrochem 20:686
Waraksa CC, Chen G, Macdonald DD (2003) J Electrochem Soc 150:E429
Ateya GB, El-Anadouli B (1991) J Electrochem Soc 138:1331
Saleh MM, Weidner JW, Ateya BG (1995) J Electrochem Soc 142:4113
Silva LMD, Franco DV, Forti JC, Jardim WF, Boodts JFC (2006) J Appl Electrochem 36:523
Katsuki N, Takahashi E, Toyoda M, Kurosu T, Lida M, J Electrochem Soc 145:2358
Duan T, Weidner JW, White RE (2002) J Power Sources 107:24
Pavlov P, Monahov B (1996) J Electrochem Soc 143:3616
Silva LMD, De Faria LA, Boodts JFC (2003) Electrochim Acta 48:699
Bard AJ, Faulkner LR (1980) Electrochemical methods. Wiley, New York, p 96
Devan S, Subramanian VR, White RE (2004) J Electrochem Soc 151:A905
Meredith RE, Tobias CW (1962) In: Gerischer H, Tobias CW (eds) Conduction in heterogeneous systems. Advances in electrochemistry and electrochemical engineering, vol 2. Wiley, New York, pp 17–48
Doherty T, Sunderland JG, Roberts EPL, Pickett DJ (1996) Electrochim Acta 41:519
Newman J (1991) Electrochemical systems, 2nd edn. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, p 552
Alkire R, Gracon B (1975) J Electrochem Soc 122:1594
Trainham JA, Newman J (1977) J Electrochem Soc 124:1528
Saleh MM (2004) J Phys Chem B 108:13419
Trainham JA, Newman J (1978) J Electrochem Soc 125:58
Cheng CY, Kelsall GH, Pilone D (2005) J Appl Electrochem 35:1191
Dobos D (1975) Electrochemical data. Elsevier, New York, p 512
Jiang J, Yi B (2005) J Electroanal Chem 577:107