Nobody85

Здравствуйте. Известно, что дендритообразование является большой проблемой в перезаряжаемых ХИТ (например, с цинковыми или литиевыми анодами). Оно сильно ограничивает количество циклов заряда/разряда, которое способен выдержать аккумулятор. А возможно ли (хотя бы теоретически) решить эту проблему путём повышения коэффициента использования анодного материала практически до ста процентов? Что если взять катодный материал в небольшом избытке по отношению к аноду, а анодный материал (например, цинк), нанести на инертную электропроводящую подложку (например, графит), и при циклировании допускать практически полный расход анодного материала? Можно ли таким образом не дать возможность сформироваться длинным дендритам цинка или лития, в конце концов приводящим к короткому замыканию?

Здравствуйте! Я хотел бы поделиться одной идеей и узнать Ваше мнение относительно её полезности и целесообразности. Речь пойдёт об аккумуляторе, в котором анодом является металлический цинк, электролитом - водный раствор гидроксида калия, а катодом - порошкообразный графит. Точнее, катодным материалом, т. е. окислителем, здесь будет служить вода, которая в ходе разряда будет восстанавливаться до водорода, который будет время от времени сбрасываться через специальный клапан, не дающий давлению в элементе чрезмерно повышаться. Использование воды в качестве окислителя может значительно повысить удельную энергоёмкость аккумулятора, более того, вода является дешёвым, доступным и экологически чистым материалом. Разумеется, воду придётся периодически доливать в аккумулятор. Делать это можно непосредственно перед зарядом батареи, а можно делать это чаще меньшими порциями - это ещё сильнее уменьшит вес аккумуляторной батареи. Реакции на аноде и катоде при разряде: А: 2H2O + 2e- = H2 + 2OH- К: Zn + 2OH- = Zn(OH)2 + 2e- Реакции на аноде и катоде при заряде: А: 4OH- = 2H2O + O2 + 4e- К: ZnO + H2O + 2e- = Zn + 2OH- Достоинства аккумулятора: очень высокая удельная энергоёмкость, дешевизна, экологичность. Недостатки: низкое рабочее напряжение (около 0,5 В), короткое время жизни из-за дендритообразования, необходимость доливать воду перед зарядом, постепенная деактивация щелочного электролита углекислым газом из-за невозможности сделать элемент герметичным. Из всех перечисленных недостатков мне кажется наиболее критичным слишком низкое напряжение ячейки: около 0,5 В. Насколько критичен этот недостаток? Можно ли как-то решить эту проблему? Где может найти применение такой аккумулятор? Заранее спасибо!

В современных образцах литий-серных аккумуляторов литиевый анод покрывают тонким пассивирующим слоем с проводимостью по ионам лития (чаще всего это тот самый сульфид лития). Думаю, он будет защищать литий от реакций с растворёнными полисульфидами.

Ну так она из него не выходит: раствор-то уже насыщенный.

Здравствуйте! Известно, что литий-серные аккумуляторы являются одними из самых многообещающих в плане удельной энергоёмкости. Но, к сожалению, эти аккумуляторы имеют слишком малый ресурс (всего несколько десятков циклов заряд-разряд). Причина в том, что полисульфиды лития, образующиеся в процессе работы аккумулятора, неплохо растворимы в органическом электролите, что приводит к потере катодного материала - серы. Но почему нельзя просто взять электролит, предварительно насыщенный полисульфидами, и поместить в него литиевый анод и серный катод? Возможно ли решить проблему таким способом? Заранее спасибо.

А можно ли выделить бор электролизом из водных растворов? Если да, то из каких соединений? Будет ли бор выделяться на катоде при электролизе водного раствора тетрафторбората натрия?

Будет ли диоксид марганца устойчив в среде разбавленной серной кислоты комнатной температуры (в отсутствие восстановителей)? Спасибо)

Согласен. Хорошо, давайте возьмём другой пример, просто для иллюстрации. Возьмём обычную щелочную батарейку с напряжением 1,5 В и подадим на неё 1,7 В. Это меньше, чем нужно для электролиза раствора щёлочи. Накопится ли в батарейке при этих условиях хотя бы небольшое дополнительное количество энергии? Повысится ли её напряжение?

Ну почему? Не приведёт. Пусть наш аккумулятор (любой) полностью заряжен. Снова подадим на него напряжение, но теперь на 0,1 В меньше, чем то, при котором разлагается электролит. При этом в аккумуляторе запасётся дополнительная энергия, после чего тока не будет.

Здравствуйте. Прошу извинения, если мой вопрос окажется глупым. Возьмём какой-нибудь аккумулятор, допустим, свинцово-кислотный. Зарядим его полностью, до "кипения", т. е. до начала разложения воды. Подождём немного, чтобы пузырьки газов покинули электроды. Теперь приложим к клеммам (сохраняя ту же полярность) постоянное напряжение чуть меньшее, чем то, при котором разлагается электролит. Можно ли таким образом запасти в аккумуляторе немного дополнительной энергии за счёт образования у поверхности электродов двойного электрического слоя, похожего на тот, который образуется в ионисторе при его зарядке? Можно ли таким путём существенно увеличить удельную энергоёмкость аккумулятора, если использовать электроды с очень развитой поверхностью? Не этот ли способ реализован в так называемых "литий-ионных конденсаторах"?

Можно ли получить металлический натрий (или калий) электролизом расплавленного стекла? Какое стекло лучше брать? Насколько этот способ практичен? Будет ли ток поддерживать стекло в расплавленном состоянии после прекращения нагрева извне?

А какие, скорее всего, будут продукты реакции NaClO и Fe2(SO4)3 в водном растворе?

Очень интересует информация по гипохлориту и основному гипохлориту трехвалентного железа. Можно ли получить эти вещества обменным взаимодействием гипохлорита натрия и сульфата железа (III) в водном растворе? Растворимы ли эти вещества в воде? Каковы их физические и химические свойства? Заранее большое спасибо за любую информацию по этой теме.

Я получал грязный раствор щёлочи из кальцинированной соды электролизом с железными электродами: железный анод растворяется, и ионы железа связывают карбонат- и гидроксид-ионы в нерастворимый основный карбонат железа (II). На катоде выделяется водород, а в растворе накапливается гидроксид натрия. Вместо железных электродов можно взять медные. Ну а кальцинированную соду получал из пищевой прокаливанием.

Цитата из статьи, ссылку на которую я привёл выше: "Энергия взрыва при контакте кислорода с маслами огромна, поскольку включает всю внутреннюю энергию сгорания, заключенную в органическом веществе. Для наглядности, – энергия сгорания минерального масла более чем в 10 раз превосходит энергию сгорания тринитротолуола (тротила)."

Согласен, но если кислород у нас в избытке, то в конечном итоге мы можем получить гораздо больше энергии, чем при простом сжигании, которое на практике, как правило, происходит далеко не полностью. Вот ссылка на статью: http://plas.at.ua/publ/o_prichinakh_vzryvov_kislorodnogo_oborudovanija/1-1-0-1

Известно, что смазочные и растительные масла образуют с кислородом, находящимся под давлением, перекисные соединения, которые разлагаются с выделением колоссального количества тепла. Это связано с тем, что при их разложении высвобождается практически вся энергия, запасённая в углеводородах или жирах. Иногда это приводит к печально известным случаям взрывов кислородных баллонов. А нельзя ли попробовать как-то "обуздать" данный процесс, чтобы использовать высвобождающуюся энергию в полезных целях? Что если, например, подобрать ингибитор детонации, замедляющий скорость разложения органических пероксидов, и сконструировать дизельный двигатель, в котором поршень сжимал бы смесь кислорода, ингибитора и микроскопических количеств дизельного топлива, инициируя замедленный микровзрыв, который приводил бы поршень в движение? Возможно, для управляемости процесса достаточно использовать обычную воду, впрыскивая её вместе с маслом в виде эмульсии. Возможно, обуздать процесс можно, просто регулируя количество поступающего топлива, не давая ему превзойти некоторого критического значения. Можно также пойти по пути разработки дизельных двигателей, которым детонация будет просто не страшна. Полагаю, что если решить поставленную здесь задачу, то можно добиться впечатляющей экономии топлива как в двигателях внутреннего сгорания, так и в дизель-генераторах.

Если взять анод из железа, то он будет растворяться и образовывать с гидроксид-ионами, накапливающимися у катода, гидроксид железа 2 зелёного цвета. При стоянии на воздухе (или добавлении перекиси водорода) он окислится до гидроксида железа 3, прокаливанием которого можно получить Fe2O3.

Думаю, что для этой цели подойдёт кристаллогидрат ацетата натрия. При нагревании он легко плавится и растворяется в собственнной кристаллизационной воде, образуя пересыщенный раствор, который способен быстро кристаллизоваться с выделением большого количества тепла. Погуглите или поищите в youtube "горячий лёд".

Я обычно использую эту реакцию для демонстрации опыта "дым без огня", но до сих пор толком не знаю, из чего состоят частицы этого "дыма" - из хлорида или из гипохлорита аммония.

Спиртовые (гидроксильные) группы в органических соединениях обычно восстанавливают иодоводородной кислотой, или раствором натрия в жидком аммиаке, или же литийалюминийгидридом. А возможно ли восстановить гидроксильную группу металлотермией (например, порошком алюминия) при условии, что исходное и конечное вещество не разлагаются и не сгорают при температуре этого процесса?

Проще всего анодным растворением: подключаете лист к положительному полюсу источника постоянного тока, а к отрицательному - любой проводящий предмет (например, железный гвоздь). Полученную систему из двух электродов помещаете в раствор поваренной соли, и Ваш лист растворяется, а в растворе накапливается зелёный осадок гидроксида железа. Если образование осадка нежелательно, можно подкислить раствор уксусом.

Можно ли увеличить скорость реакций нуклеофильного и электрофильного присоединения, поместив реакционную смесь в сильное однородное электростатическое поле? Электрическое поле будет поляризовать субстрат, облегчая его нуклеофильную или электрофильную атаку. Поляризация атакующего реагента также может быть очень полезной в этих процессах, поскольку может облегчать образование нуклеофилов и электрофилов - частиц, осуществляющих атаку, и повышать их активность, увеличивая их частичный заряд в молекулах исходных атакующих реагентов.

Кстати, а нельзя ли использовать реацию Кольбе для синтеза полимеров? Берём раствор соли двухосновной карбоновой кислоты, например, глутарата натрия, вводим в раствор источник свободных радикалов и подвергаем раствор электролизу. На аноде образуются бирадикалы . CH2-CH2-CH2 ., бирадикал присоединяет радикал, образуется R-CH2-CH2-CH2 ., к которому присоединяются другие бирадикалы, и цепь растёт, пока к её концу не присоединится R .. Часть бирадикалов, видимо, будут образовывать друг с другом циклические соединения, а часть образуют цепочку полиэтилена.

Я думаю, что пероксид водорода действительно образуется из двух гидроксилов, но немедленно разлагается на воду и атомарный кислород в силу избытка гидроксид-ионов. А вообще, мои рассуждения, по правде говоря, похожи на детский лепет.