BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  24,019,063
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Kỹ thuật hóa học khác

Phạm Thị Thủy Triều, Bùi Thị Hằng(1)

Tổng hợp Fe2O3 bằng phương pháp sol-gel ứng dụng cho pin sắt - khí

Synthesis of Fe2O3 by sol-gel method for iron-gas batteries

Khoa học công nghệ Việt Nam

2018

08

50-54

1859-4794

Tổng hợp Fe2O3, Phương pháp sol-gel, Pin sắt - khí, Vật liệu

Synthesis, Fe2O3, Sol-gel method, Iron-gas batteries

Để tìm ra vật liệu phù hợp làm điện cực âm cho pin sắt - khí, bột Fe2O3 đã được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel từ nguyên vật liệu ban đầu Fe(NO3)3.9H2O và axit oxalic C2H2O4.H2O. Sản phẩm thu được có cấu trúc α-Fe2O3 với dạng hạt tự do kích thước nanomet được xác định bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) và hiển vi điện tử quét (SEM). Vật liệu Fe2O3 chế tạo được đã được đo đặc trưng điện hóa để đánh giá khả năng ứng dụng của nó trong pin sắt - khí. Phép đo quét thế vòng tuần hoàn (CV) chỉ ra vật liệu Fe2O3 chế tạo được có các đỉnh oxy hóa - khử sắc nhọn hơn so với bột nano Fe2O3 thương mại, đặc biệt các đỉnh khử của nó được tách biệt khỏi đỉnh sinh khí hyđrô trong quá trình nạp. Acetylene black cácbon (AB) được sử dụng làm chất phụ gia điện cực đã làm tăng tốc độ phản ứng oxy hóa của sắt, dẫn đến tăng cường độ dòng oxy hóa - khử, do vậy cải thiện khi năng chu trình hóa của điện cực Fe2O3/AB. Bột nano Fe2O3 tổng hợp bằng phương pháp sol-gel thể hiện đặc trưng điện hóa tốt hơn hẳn bột Fe2O3 thương mại.

To find the suitable material to make negative electrode for iron - gas battery, Fe2O3 powder was synthesized by sol-gel method f-rom starting materials Fe (NO3) 3.9H2O and oxalic acid C2H2O4.H2O. The resulting product has a α-Fe2O3 structure with a nanometer-sized free particle form determined by the method of X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The fabricated Fe2O3 material has been measured for electrochemical c-haracteristics to assess its applicability in iron-gas batteries. Cyclic potential scan (CV) measurements show that the manufactured Fe2O3 material has sharper oxidation-reduction peaks than commercial Fe2O3 nanoparticles, especially its reducing peaks are separated f-rom the gas-generating peak. hydrogen during loading. Acetylene black carbon (AB) used as an electrode additive accelerates the oxidation reaction of iron, leading to increased oxidation - reduction flow, thus improving when the electrode cycle power of the electrode. Fe2O3 / AB. Fe2O3 nanoparticles synthesized by sol-gel showed better electrochemical c-haracteristics than commercial Fe2O3 powder.

TTKHCNQG, CVv 8

Xem toàn văn
  • [1] M.M. Ba-Abbad; M.S. Takriff; A. Benamor A.W. Mohammad (2017), Size and shape controlled of α-Fe2O3 nanoparticles prepared via sol-gel technique and their photocatalytic activity,J. Sol-Gel Science and Technology,81(3), pp.880-893
  • [2] A. Sundar Rajan; M.K. Ravikumar; K.R. Priolkar; S. Sampath; A.K. Shukla (2014), Carbonyl-Iron Electrodes for Rec-hargeable-Iron Batteries,Electrochemistry Energy Technology,1, pp.2-9
  • [3] H. Kitamura; L. Zhao; B.T. Hang; S. Okada; J. Yamaki (2012), Effect of C-harge Current Density on Electrochemical Performance of Fe/C Electrodes in Alkaline Solutions,J. Electrochemical Society,159(6), pp.A720-A724
  • [4] B.T. Hang; S.H. Yoon; S. Okada, J. Yamaki (2007), Effect of metal-sulfide additives on electrochemical properties of nano-sized Fe2O3-loaded carbon for Fe/air battery anodes,J. Power Sources,168, pp.522-532
  • [5] B.T. Hang; T. Watanabe; M. Egashira; I. Watanabe; S. Okada; J. Yamaki (2006), The effect of additives on the electrochemical properties of Fe/C composite for Fe/air battery anode,J. Power Sources,155, pp.461-469
  • [6] B.T. Hang; M. Egashira; I. Watanabe; S. Okada; J. Yamaki; S.H. Yoon; I. Mochida (2005), The effect of carbon species on the properties of Fe/C composite for metal-air battery anode,J. Power Sources, 143, pp.256-264
  • [7] C.A.C. Souza; I.A. Carlos; M.C. Lopes; G.A. Finazzi; M.R.H. de Almeida (2004), Self-disc-harge of Fe-Ni alkaline batteries,J. Power Sources,132, pp.288-290
  • [8] C.A. Caldas; M.C. Lopes; I.A. Carlos (1998), The role of FeS and (NH4)2CO3 additives on the pressed type Fe electrode,J. Power Sources,74, pp.108-112
  • [9] A.K. Shukla; M.K. Ravikumar; T.S. Baasubramanian (1994), Nickel iron batteries,J. Power Sources,51, pp. 29-36
  • [10] T.S. Balasubramanian; A.K. Shukla (1993), Effect of metal-sulfide additives on c-harge/disc-harge reactions of the alkaline iron electrode,J. Power Sources,41, pp.99-105
  • [11] K. Vijayamohanan; T.S. Balasubramanian; A.K. Shukla (1991), Rec-hargeable alkaline iron electrodes,J. Power Sources, 34, pp.269-285
  • [12] H. Wang; Y. Liang; M. Gong; Y. Li; W. Chang; T. Meford; J. Zhou; J. Wang; T. Regier; F. Wei; H. Dai (2012), An ultrafast nickel-iron battery f-rom strongly coupled inorganic nanoparticle/nanocarbon hybrid materials,Nature Communications, 3, p.917
  • [13] K.C. Huang; K.S. Chou (2007), Microstructure changes to iron nanoparticles during disc-harge/c-harge cycles,Electrochemistry Communications, 9, pp.1907-1912
  • [14] J. Cerny; J. Jindra; K. Micka (1993), Comparative study of porous iron electrodes,J. Power Sources,45, pp.267-279
  • [15] J. Černý; K. Micka (1989), Voltammetric study of an iron electrode in alkaline electrolytes,J. Power Sources,25(2), pp.111-122
  • [16] P. Periasamy, B.R. Babu; S.V. Iyer (1996), Cyclic voltammetric studies of porous iron electrodes in alkaline-solutions used for alkaline batteries,J. Power Sources,58, pp.35-40
  • [17] C. Chakkaravarthy; P. Perasamy; S. Jegannathan; K.I. Vasu (1991), The nickel/iron battery,J. Power Sources,35, pp.21-35
  • [18] N. Jayalakshimi; S. Muralidharan (1990), Developmental studies on porous iron electrodes for the nickel-iron cell,J. Power Sources, 32, pp.341-351
  • [19] N. Jayalakshmi; V.S. Muralidharan (1990), Electrochemical behaviour of iron oxide electrodes in alkali solutions,J. Power Sources,32, pp.277-286
  • [20] L. Ojefors; L. Carlsson (1977-1978), An iron - air vehicle battery,J. Power Sources,2, pp.287-296
  • [21] L. Öjefors (1976), Self-disc-harge of the alkaline iron electrode,Electrochim. Acta., 21, pp.263-266
  • [22] T.S. Balasubramanian; A.K. Shukla (1993), Effect of metal-sulfide additives on c-harge/disc-harge reactions of the alkaline iron electrode,J. Power Sources,41, pp.99-105
  • [23] Q. Fang; C.M. Berger N.H. Menzler; M. Bram; L. Blum (2016), Electrochemical c-haracterization of Fe-air rec-hargeable oxide battery in planar solid oxide cell stacks,J. Power Sources, 336, pp.91-98
  • [24] A. Inoishi; T. Sakai; Y. Wan; S. Ida; T. Ishihara (2014), Improved cycle stability of Fe-air solid state oxide rec-hargeable battery using LaGaO3-based oxide ion conductor,J. Power Sources,262, pp 310-315
  • [25] A. Ito; L. Zhao; S. Okada; J. Yamaki (2011), Synthesis of nano-Fe3O4-loaded tubular carbon nanofibers and their application as negative electrodes for Fe/air batteries,J. Power Sources, 196, pp.8154-8159
  • [26] S.V. Falk; A.J. Salking (1969), Alkaline Storage Batteries, 1.,
  • [27] D. Linden; T.B. Reddy (2002), Iron electrode batteries,Handbook of Batteries, 3rd ed., pp.251-253