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Teses / dissertações sobre o tema "Hydroxyde de nickel"
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Carlach, Philippe. "Précipitation homogène ou polyphasique par décomplexation thermique : application à la synthèse d'hydroxydes de nickel à partir de solutions ammoniacales". Paris, ENMP, 2003. http://www.theses.fr/2003ENMP1149.
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Gourrier, Laure. "Contribution à l'étude de l'hydroxyde de Nickel : aspects fondamentaux et influence du Zinc". Thesis, Montpellier 2, 2011. http://www.theses.fr/2011MON20232/document.
Texto completo da fonteResumo:
Ce travail est peut être séparé en deux parties. Dans la première, nous rapportons l'étude menée sur un composé modèle d'hydroxyde de Nickel. La caractérisation de ce composé par diffraction X montre qu'il possède une cristallinité supérieure aux hydroxydes de nickel habituellement utilisés. L'observation au microscope électronique à balayage révèle que la poudre est constituée de grains hexagonaux, de dimension supérieure au micromètre, formés de monocristaux, eux aussi hexagonaux, empilés de façon très ordonnée. Les mesures électrochimiques montrent quant à elles que les composés modèles présentent des propriétés redox intéressantes. La morphologie très particulière de ce composé confère à cet hydroxyde de nickel un comportement de type monocristal en spectroscopie Raman. Des mesures in-situ, couplant voltamétrie cyclique et spectroscopie Raman, réalisées sur ce composé modèle, ont donc été mises en place. Les premiers résultats montrent que ces expériences pourraient nous aider à améliorer notre compréhension des mécanismes redox fondamentaux mis en jeu.Dans la deuxième partie, nous étudions le comportement électrochimique d'une électrode de nickel lorsque l'électrolyte (i.e. KOH 7N) est saturé en zinc. Des électrodes de type industriel ont été préparées à partir d'un hydroxyde de Nickel standard et non dopé, puis cyclées en condition galvanostatique. Les échantillons ainsi obtenus ont ensuite été caractérisés par MEB, DRX, IR et EXAFS. Cette dernière technique qui s'est avérée être la plus appropriée pour l'analyse de ces matériaux d'électrodes très hétérogènes nous a ainsi permis d'apporter des réponses pertinentes sur l'insertion du zinc dans la structure cristalline de Ni(OH)2This work may be separated in two parts. First, we report the study of a model compound of nickel hydroxide. X-ray diffraction shows that this compound has a better crystallinity than the standard nickel hydroxides used in commercial battery. Scanning Electron Microscopy revealed that the powder of this model hydroxide is composed of hexagonal grains whose dimension is larger than micrometer and who are formed of single-crystals, also hexagonal, stacked in a well ordered way. The electrochemical measurements show that this nickel hydroxide exhibit interesting redox properties. The particular morphology of the compound gives single-crystal type behavior in Raman spectroscopy. Therefore, in-situ measurements combining electrochemical measurements and Raman spectroscopy, performed on a single microscopic hexagonal plate, are proposed. Preliminary results emphasize that this experiment may help us to improve our understanding of the fundamental redox mechanism taking place in nickel hydroxide.Secondly, we study the electrochemical behavior of a nickel electrode in the presence of Zinc in the electrolyte. Industrial-type electrodes were prepared from a standard undoped nickel hydroxide. Then, samples obtained after electrochemical test were characterized by SEM, XRD, IR and EXAFS. The later which turned out to be the most appropriate for the analysis of our electrode materials, allowed us to get deeper insights in the insertion of zinc in the structure of Ni(OH)2
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MANCIER, VALERIE. "Contribution a l'etude de l'electrode a hydroxyde de nickel : application aux accumulateurs nickel-cadmium ; determination de l'etat de charge et modelisation". Reims, 1995. http://www.theses.fr/1995REIMS023.
Texto completo da fonteResumo:
Les accumulateurs alcalins sont connus pour leur fiabilite. La constance de leur tension de decharge, avantageuse en soi, se revele etre un handicap pour la determination de l'etat de charge. Nous avons etudie par spectroscopie d'impedance l'electrode a hydroxyde de nickel (e. H. N. ) de ces accumulateurs et en proposons une modelisation susceptible d'aider a la determination dudit etat de charge. La reaction de charge/decharge de l'e. H. N. Peut etre consideree comme une deinsertion/insertion du proton dans la matrice lamellaire de l'hydroxyde. L'e. H. N. Possede de fait une conduction mixte electronique et protonique associee a un comportement bloquant a basse frequence. Nous proposons ainsi une modelisation de type ligne de transmission incluant les quatre resistivites electroniques et protoniques de la matiere active dans les etats charge et decharge ainsi qu'une capacite interne provenant des interactions electrons-protons. Cette derniere depend peu du taux de charge et de la texture de l'electrode mais est proportionnelle a la masse de matiere active (environ 1000 farads par gramme). Les spectres d'impedance electrochimique ne permettent cependant pas de determiner commodement l'etat de charge car ils varient peu en cours de cyclage. Aussi une methode derivee, l'impedance transverse, a ete mise au point: l'impedance est mesuree entre deux contacts diametralement opposes de l'electrode. Il s'ensuit une modification plus nette des diagrammes avec le taux de charge. Cette methode suppose toutefois la mise place de connexions fiables a l'interieur de l'accumulateur. Une troisieme technique, sans contact cette fois, fondee sur les courants de foucault, a donc ete developpee. Dans des conditions adequates, l'impedance de la bobine excitatrice externe est sensiblement proportionnelle au taux de charge
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Li, Min. "Preparation of composite materials for high-performance supercapacitors". Thesis, Lille 1, 2020. http://www.theses.fr/2020LIL1I011.
Texto completo da fonteResumo:
Les supercondensateurs, en tant que dispositifs de stockage d'énergie, ont attiré une grande attention dans notre vie quotidienne pour combler l'écart entre les batteries et les condensateurs. Par conséquent, la préparation d'électrodes en matériaux composites à hautes performances pour les supercondensateurs joue un rôle vital dans leurs futurs développements technologiques. Dans ce contexte, les hydroxydes doubles lamellaires (HDL) et Ni(OH)2 ont été reconnus comme des électrodes prometteuses pour les supercondensateurs en raison de leurs réactions redox rapides et de leur comportement de type batterie.Le chapitre 1 donne un bref aperçu historique ainsi que les principes et le mécanisme de stockage d'énergie, les matériaux d'électrode des supercondensateurs, et les méthodes de caractérisation correspondantes.Le chapitre 2, après un bref rappel sur la synthèse et l’utilisation de matériaux à base d’HDL comme électrodes de supercondensateurs, on décrit la préparation d’HDL à base de Ni comme électrodes pour les supercondensateurs. Premièrement, des HDLs à base de NiFe sur mousse de Ni (NF) recouverte d'oxyde de graphène réduit (LDF NiFe/rGO/NF) ont été préparées par une méthode de dépôt électrochimique. L’électrode NiFe HDL/rGO/NF présente une capacité spécifique de 585 C g-1 à une densité de courant de 5 A g-1. Dans la deuxième partie de ce chapitre, nous décrivons la synthèse hydrothermale d’HDLs à base de NiAl enrobées sur des sphères de carbone (CS) supportées par des électrodes en mousse de Ni (NiAl DHL@CS/NF). La performance des matériaux préparés en tant qu'électrodes sans liant dans des supercondensateurs a été évaluée. Le matériau d'électrode NiAl DHL@CS/NF présente une capacité surfacique de 1042 mC cm-2 à 1 mA cm-2, beaucoup plus élevée comparée aux valeurs de capacités surfaciques de NiFe HDL@CS/NF (705.8 mC cm-2) et de NiCr LDHs@CS/NF (814.9 mC cm-2) à 1 mA cm-2. Enfin, un matériau composite à base de NiMnCr sur un substrat de mousse de nickel recouvert de sphères de carbone (NiMnCr HDL@CS/NF) a été préparée en utilisant un processus hydrothermal en deux étapes. Le nanocomposite ainsi obtenu a été investigué comme électrode dans un supercondensateur et présente une capacité spécifique de 569 C g-1 à 3 A g-1 avec une bonne stabilité. De plus, un supercondensateur hybride a été fabriqué en utilisant NiMnCr HDL@CS/NF comme électrode positive et FeOOH déposé sur NF (FeOOH/NF) comme électrode négative. Le dispositif présente une densité d'énergie de 48 Wh kg-1 à une densité de puissance de 402.7 W kg-1. Dans le chapitre 3, des électrodes sans liant Ni(OH)2@CuO sur une mousse de cuivre ont été synthétisées par un processus en deux étapes à température ambiante. Nous avons étudié l’effet du temps de dépôt (30, 50, 90, 150 et 200 s) sur le comportement électrochimique des électrodes obtenues. Parmi tous les échantillons, Ni(OH)2@CuO@Cu-150 présente la plus grande capacité surfacique de 7063 mC cm-2 à 20 mA cm-2, et a donc été choisi comme électrode positive dans un supercondensateur hybride. En utilisant de l'oxyde de graphène réduit dopé à l’azote sur de la mousse de nickel (N-rGO/NF) comme électrode négative, un supercondensateur hybride a été assemblé. Il présente une bonne flexibilité, une stabilité cyclique et une densité d'énergie surfacique élevée de 130.4 μWh cm-2 à une densité de puissance de 1.6 mW cm-2.Une conclusion générale rappelle les principaux résultats obtenus dans ce travail de thèse sur l'application de composites d'hydroxydes doubles lamellaires à base de Ni en tant qu’électrodes dans des dispositifs de stockage d'énergie, et présente quelques perspectives envisageables à la lumière de ces travaux (chapitre 4)Supercapacitors, as energy storage devices, have drawn great attention in our daily life to bridge the gap between batteries and capacitors. Therefore, the preparation of high-performance material electrodes for supercapacitors plays a vital role in the future technological developments. In this context, layered double hydroxides (LDHs) and Ni(OH)2 have been recognized as promising electrodes for supercapacitors, owing to their fast redox reaction and battery-type behavior.The Chapter 1 of my PhD work gives a brief historic overview, principles and mechanism of energy storage, electrode materials of supercapacitors and the corresponding characterization methods. In Chapter 2, after a brief introduction on LDHs and their investigation as electrode materials in supercapacitors, we summarize our results obtained on Ni-based LDHs as electrodes for supercapacitors. Firstly, NiFe LDHs on Ni foam (NF) coated with reduced graphene oxide (NiFe LDHs/rGO/NF) was prepared by electrochemical deposition method. NiFe LDHs/rGO/NF achieved enhanced specific capacity (585 C g-1 at a current density of 5 A g-1). Additionally, a flexible asymmetric supercapacitor was assembled using NiFe LDHs/rGO/NF as the cathode and mesoporous carbon (MC) coated on NF as the anode. The supercapacitor exhibited an energy density of 17.71 Wh kg-1 at a power density of 348.49 W kg-1. Secondly, NiAl LDHs coated on carbon spheres (CS) supported by Ni foam (NiAl LDHs@CS/NF) electrodes were synthesized by a facile hydrothermal method. The performance of the prepared materials as binder-free electrodes in supercapacitors was assessed. The NiAl LDHs@CS/NF electrode achieved the largest areal capacity (1042 mC cm-2), as compared to the areal capacity values attained by NiFe LDHs@CS/NF (705.8 mC cm-2) and NiCr LDHs@CS/NF (814.9 mC cm-2) at 1 mA cm-2. Therefore, a hybrid supercapacitor device comprising NiAl LDHs@CS/NF as the positive electrode and N-doped reduced graphene/NF as the negative electrode was assembled, which attained an energy density of 43 μWh cm−2 at a power density of 0.805 mW cm−2. The hybrid supercapacitor was successfully applied to operate a windmill device continuously for 32 s. Finally, NiMnCr LDHs-carbon spheres modified Ni foam (NiMnCr LDHs@CS/NF) nanocomposite was prepared using a two-step hydrothermal process and exhibited a high specific capacity of 569 C g-1 at 3 A g-1 with good reversibility and stability. Furthermore, a hybrid supercapacitor was fabricated using NiMnCr LDHs@CS/NF as the positive electrode and FeOOH coated on NF (FeOOH/NF) as the negative electrode. The energy storage device reached an energy density of 48 Wh kg-1 at a power density of 402.7 W kg-1. In Chapter 3, Ni(OH)2@CuO@Cu foam binder-free electrodes were fabricated by a two-step process at room temperature with various deposition times (30, 50, 90, 150 and 200s). Among all the samples, Ni(OH)2@CuO@Cu-150 exhibited the largest areal capacity of 7063 mC cm-2 at 20 mA cm-2, and was therefore chosen as the positive electrode in a hybrid supercapacitor. Using N-doped reduced graphene oxide on nickel foam (N-rGO/NF) as the negative electrode, a hybrid supercapacitor was assembled. It displayed good flexibility, cycling stability and high areal energy density of 130.4 μWh cm−2 at a power density of 1.6 mW cm−2.In conclusion, all the results obtained in this thesis imply the promising potential application of Ni-based hydroxide composites as energy storage devices and provide valuable highlights to the exploration of new composite materials for supercapacitor electrodes in future works (Chapter 4)
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Meyer, Michaël. "Synthèse et propriétés d'organisation de particules plaquettaires d'hydroxyde de nickel dispersées par voie électrostatique". Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066386.
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Bounif, Mohamed. "Modélisation et affinement des structures locales de matériaux désordonnés à base d'oxyde-hydroxyde de nickel par spectroscopie d'absorption des rayons X". Phd thesis, Université Paris-Est, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00476908.
Texto completo da fonteResumo:
Les composés électrochomes changent de couleur en fonction d'une tension qui leur est appliquée. La tenue en cyclage de couches minces à base de NiO, électrochrome cathodique, dépend fortement de la température et de la pression de dépôt. D'autre part la proportion de phase électrochimiquement active dépend fortement de l'épaisseur des couches. Selon le modèle proposé NiO en milieu KOH se transforme en hydroxyde de nickel Ni(OH)2 puis dans la phase de coloration en oxyhydroxyde NiOOH avant de revenir à sa forme réduite durant la phase décoloration. À la fin de ce cycle, des traces de phase colorée persistent. Nous avons développé des nouvelles méthodes numériques d'analyse des spectres d'absorption de rayons X, caractérisant la structure locale autour du nickel dans ces phases non cristallisées, afin de déterminer les concentrations des diverses espèces au cours du cycle. Aucune des méthodes habituellement pratiquées, comme la combinaison linéaire d'espèces modèles par la méthode des moindres carrés linéaire, et la méthode d'Analyse en Composantes Principales, ne sont adaptées aux cas de spectres fortement corrélés comme les oxydes-hydroxydes de nickel. Nous montrons qu'il est possible d'améliorer la méthode des moindres carrés en utilisant un algorithme original : " la méthode des Moindres Carrés Linéaire Progressive ". La base de cette méthode est fondée sur l'étude statistique des erreurs et corrélations. Ce travail a permis de valider le modèle électrochimique et d'évaluer pour la première fois la concentration en NiOOH dans la phase réduite, signature de l'irréversibilité. Seule, la présence avant cyclage de Ni(OH)2 dans les films de NiO n'a pu être expliquée
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Adán, Mas Alberto. "Advanced metal graphene composite electrodes for a new generation of electrochemical energy storage devices". Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0181/document.
Texto completo da fonteResumo:
Actuellement, les supercondensateurs sont au centre de beaucoup de recherches. Ils offrent une solution potentielle pour le stockage réversible de l´énergie que ce soit pour le domaine spatial, aéronautique ou encore le transport (véhicules hybrides). Un axe de recherche important, visant à augmenter les densités d'énergie et de puissance, est consacré aux systèmes oxydes de métaux de transition /charbon actif (C) asymétriques. Les systèmes à base de RuO2 présentent les capacités les plus élevées, supérieures à 700 F/g, mais leur coût et leur toxicité limitent leur application aux petits appareils électroniques. Des oxydes moins coûteux tels que les oxydes de cobalt (notamment Co3O4), MnO2, V2O5, Fe3O4, NiO, Ni(OH)2, ainsi que des polymères conducteurs électroniques, ont été étudiés de manière approfondie au cours des dernières décennies jusqu’à être utilisés, pour certains, dans des dispositifs commerciaux. Mais aucun système n’a été aussi étudié que le C / MnO2. En effet, il a été démontré que ce dernier est particulièrement intéressant car il peut fonctionner dans des milieux aqueux à des tensions pouvant aller jusqu’à 2V tout en gardant une bonne stabilité électrochimique durant le vieillissement. Néanmoins, les performances du système, en particulier en termes de densité de puissance, sont limitées à cause de la mauvaise conductivité électronique du MnO2. Il est possible de surmonter ce problème en ajoutant à l’oxyde de manganèse, des matériaux conducteurs à base de carbone (noir de carbone, nanotubes de carbone…) ou encore, en développant des stratégies de greffage ou de décoration plus élaborées. La combinaison d’oxydes avec des espèces carbonées est très largement rapportée dans la littérature alors que le mélange d’oxydes de différente nature l’est beaucoup moins. Nous proposons dans ce projet de synthétiser et de développer des matériaux originaux améliorant, par un effet synergique, les propriétés intéressantes du manganèse, du cobalt et de l'oxyde / hydroxyde de nickel. Les inconvénients de chaque composant étant compensés par les bonnes propriétés complémentaires des autres. Nous cherchons à réunir en un seul matériau (ou composite), le bon comportement pseudocapacitif du manganèse, la bonne conductivité électronique associée aux oxydes de cobalt, la grande capacité de l'hydroxyde de nickel ainsi que les propriétés de conduction du carbone. Ce projet de doctorat vise à concevoir et à fabriquer de nouvelles classes d'électrodes composites hybrides basées sur des assemblages de graphène (pour la capacitance renforcée à double couche) et d'oxydes poreux de métaux de transition (pour une capacité faradique supplémentaire due à de multiples processus rédox réversibles). Les avantages combinés du graphène et des oxydes de métaux de transition permettront aux supercondensateurs à haute densité d'énergie de travailler dans des électrolytes aqueux respectueux de l'environnement ce qui est, aujourd’hui, un besoin reconnuSupercapacitors are the focus of much research at the present time. They offer a potential solution for reversible energy storage in the fields of space, aircrafts or transportation (hybrid vehicles). An important research line, aiming at increasing both energy and power densities, is devoted to asymmetric transition metal oxides / activated carbon (C) systems. RuO2-based devices exhibit the highest capacitance, more than 700 F/g, but their cost limits the applications to small electronic devices. Less expensive oxides such as cobalt oxides (especially Co3O4), MnO2, V2O5, Fe3O4, NiO, Ni(OH)2, as well as electrically conducting polymers, have been extensively studied in the past decades, or used in commercial devices; they EACH exhibit each drawbacks and advantages with regard to applications. But no system has been investigated as much as the C/MnO2 one, which is particularly interesting because it can work in aqueous media at tensions up to 2 V, and high stability in ageing has been demonstrated. Nevertheless, the performances of the system, especially in terms of power density, are limited by the poor electronic conductivity of MnO2. This problem is usually solved by simply mixing conductive carbon materials (carbon black, CNTs…) with MnO2 or by developing more elaborated grafting or decoration strategies. The combination of oxide and carbonaceous species is widely reported in the literature, whereas combining oxides with different natures is less frequently encountered. We propose in this project to synthesize and develop original materials enhancing, through a synergistic effect, the interesting properties of manganese, cobalt and nickel oxide/hydroxide, the drawbacks of each component being overbalanced by the good complementary properties of the other components. We aim at gathering in one single material (or composite), the good pseudocapacitive behavior of manganese, the good electronic conductivity associated to cobalt oxides, the high capacity of nickel hydroxide, as well as the enhanced conduction properties of carbon. The present PhD project aims at designing and manufacturing new classes of hybrid composite electrodes based on assemblies of graphene (for enhanced double layer capacitance) and porous transition metals oxides (for additional faradaic capacitance due to multiple reversible redox processes) directly applied on metallic current collectors. The combined advantages of graphene with those of transition metals oxides will enable supercapacitors with high energy density, working in environmentally friendly aqueous electrolytes, which are an acknowledged need
A procura crescente de energia em setores distintos, como residencial, transporte e industrial, bem como a proliferação de fontes renováveis de produção de energia, exigem novos e mais eficientes dispositivos de armazenamento de energia. Consequentemente, tem-se observado um interesse crescente na produção e engenharia de materiais para armazenamento de energia. Muito dos esforços de R&D estão centrados no desenvolvimento de materiais nanoestruturados que possam responder aos requisitos da aplicação, tais como densidade de energia, densidade de potência e estabilidade face à ciclagem do dispositivo. Presentemente são muitos os materiais investigados como potenciais candidatos para elétrodos para dispositivos de armazenamento de energia por via eletroquímia, nomeadamente baterias, condensadores, pseudocondensadores ou supercondensadores. O objetivo do presente trabalho é produzir e estudar novos materiais com uma resposta eletroquímica intermédia entre um elétrodo típico de supercondensador e um elétrodo típico de bateria, também conhecidos como elétrodos híbridos. Por essa razão, selecionaram-se hidróxidos e óxidos de níquel e cobalto devido à sua elevada atividade eletroquímica e baixo custo. Estes materiais foram combinados com derivados de grafeno, que exibem alta condutividade e elevada área superficial ativa. Portanto, este trabalho foca a síntese e caracterização fisico química e eletroquímica de hidróxidos e óxidos de níquel-cobalto nanoestruturados e sua combinação com óxido de grafeno reduzido para aplicações de armazenamento de energia. A síntese foi efectuada por duas vias distintas: eletrodeposição e exfoliação. A eletrodeposição é usada para obter hidróxidos e óxidos de níquel-cobalto em combinação com óxido de grafeno reduzido. Os resultados evidenciam um efeito sinérgico quando o óxido de grafeno reduzido é combinado com o (hidr)óxido de níquel- cobalto, isto é, um aumento na capacidade, condutividade e estabilidade do compósito quando comparado com o (hidr)óxido de níquel-cobalto. Neste trabalho é dada especial atenção à espectroscopia de impedância eletroquímica que foi utilizada para avaliar os fenômenos que ocorrem durante a carga e descarga contínua e compreender os processos que ocorrem no material ativo e que resultam na sua degradação. O hidróxido de níquel-cobalto é também preparado por exfoliação, em meio aquoso, por meio da intercalação de lactato, enquanto o tetra-butilamónio é utilizado na exfoliação do óxido de níquel-cobalto. A resposta eletroquímica é avaliada em diferentes eletrólitos após reconstrução. Os resultados revelam a influência das espécies intercaladas durante o processo de exfoliação: quando a exfoliação é realizada para fins de armazenamento de energia, as espécies intercaladas e a força da interação com o material ativo devem ser consideradas de antemão para evitar o bloqueio superficial ou inibição da interação elétrodo-eletrólito. Os resultados mostraram que a exfoliação é uma rota promissora para aumentar a área de superfície ativa dos materiais, um parâmetro crítico no desempenho eletroquímico dos materiais dos eletrodos. Nesta dissertação é também estudado o mecanismo de carga-descarga do hidróxido de níquel-cobalto, que ainda não está completamente entendido. Assim, compreender esse mecanismo é um passo crítico para otimizar a morfologia e o desempenho do material e para projetar futuros dispositivos de armazenamento de energia. Para esclarecer os processos que ocorrem durante a carga, aplica-se o modelo de Mott-Schottky foi aplicado parade modo a avaliar a variação da conductividade do material e da sua capacidade na interface elétrodo-eletrólito. [...]
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Gautier, Laurent. "Influence du cobalt sur le comportement de l'hydroxyde de nickel dans les batteries alcalines : du substituant au collecteur de charges". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00142532.
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Ce travail est consacre à la synthèse et à la caractérisation de nouveaux hydroxydes de nickel substitues au cobalt et à l'aluminium. La présence de 25% d'ions trivalents permet d'assurer la cohésion de la structure de type alpha, ainsi que la stabilité chimique de ces matériaux en milieu alcalin concentre. L'étude électrochimique montre que le couple alpha/gamma est parfaitement stabilise lorsque le taux d'aluminium est supérieur a 15%. En revanche, pour des taux inférieurs, il se produit une évolution progressive du couple alpha/gamma vers le couple bêta (II)/bêta (III), accompagnée d'une baisse de la capacité. Ce phénomène est du à une ségrégation des ions cobalt qui mené a une démixtion de la phase alpha initiale en un mélange d'hydroxyde de nickel et d'oxymydroxyde de cobalt de type bêta. Le système des oxyhydroxydes de cobalt a été étudié. Deux phases notées bêta (III) et gamma ont été préparées par chimie douce. Leurs structures ainsi que leurs propriétés électriques ont été clairement mises en évidence. Enfin, leur utilisation comme conducteur électronique post-rapporte a l'hydroxyde de nickel a conduit a des performances électrochimiques prometteuses sur le plan applique.
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Laksono, Endang Widjajanti. "Etude de l'interaction de l'ammoniac avec des surfaces de Ni(111) pré-traitées sous oxygène et influence de l'hydroxylation". Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066446.
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ROCHE, BERTRAND. "Preparation de poudres de nickel par le procede polyol a partir de precurseurs hydroxydes et hydroxy-carbonates de nickel". Amiens, 1993. http://www.theses.fr/1993AMIES026.
Texto completo da fonteResumo:
Ce travail concerne la preparation de poudres de nickel par le procede polyol. Dans ce procede un precurseur est mis en suspension dans un polyol qui joue le role de solvant et de reducteur ; le metal precipite alors par nucleation homogene et croissance a partir de la solution. L'objectif etait de preparer des poudres de nickel monodisperses de taille et de forme controlees a partir de precurseurs hydroxydes et hydroxy-carbonates de nickel. Ces precurseurs ont ete caracterises par diffraction x, microscopie electronique, ir, dsc, tg, mesure de surfaces specifiques et analyses chimiques et le procede polyol a ete optimise pour l'utilisation de ces precurseurs. Des poudres avec des particules spheriques et des diametres variant dans le domaine micronique et submicronique ont ete obtenues soit en jouant sur la temperature de reaction (nucleation homogene) soit en controlant le nombre de germes formes (nucleation heterogene). L'application d'un champ magnetique durant la reaction avec l'acetate de nickel a permis de modifier la morphologie des particules et a abouti a la formation de filaments de nickel de 15 m de long et de 1 m de diametre
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Moore, M. A. "The effect of lithium hydroxide on the nickel hydroxide electrode". Thesis, University of Newcastle Upon Tyne, 1986. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.379735.
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Mavis, Bora. "Homogeneous Precipitation of Nickel Hydroxide Powders". Washington, D.C. : Oak Ridge, Tenn. : United States. Dept. of Energy. Office of Science ; distributed by the Office of Scientific and Technical Information, U.S. Dept. of Energy, 2003. http://www.osti.gov/servlets/purl/822049-urdfie/native/.
Texto completo da fonteResumo:
Thesis (Ph.D.); Submitted to Iowa State Univ., Ames, IA (US); 12 Dec 2003.Published through the Information Bridge: DOE Scientific and Technical Information. "IS-T 2111" Bora Mavis. 12/12/2003. Report is also available in paper and microfiche from NTIS.
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Bette, Sebastian. "Über basische Chloride des Nickel(II) und Magnesiums : Strukturen, Phasenbildung und Löslichkeit". Doctoral thesis, Technische Universitaet Bergakademie Freiberg Universitaetsbibliothek "Georgius Agricola", 2016. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:105-qucosa-207718.
Texto completo da fonteResumo:
In der vorliegenden Arbeit wurde die Phasenbildung im ternären System Ni(OH)2-NiCl2-H2O systematisch untersucht. Die basischen Nickel(II)-chlorid Phasen NiCl(OH), Ni2Cl(OH)3, NiClx(OH)2-x, Ni3Cl2+x(OH)4-x ∙ 2 H2O mit x = 0,26; 0,48; 0,82 und Ni3Cl2+x(OH)4-x ∙ 4 H2O mit x = 0,10 konnten phasenrein hergestellt und deren Kristallstrukturen mittels hochauflösender Röntgenpulverdiffraktometrie aufgeklärt werden. Die so erhaltenen strukturellen Daten wurden durch Anwendung von IR-und Spektroskopie, UV/VIS-Spektroskopie, SQUID-Messungen, Thermoanalysen und temperaturaufgelöster in-situ Röntgenpulverdiffraktometrie als komplementäre Methoden bestätigt. Weiterhin konnte eine allgemein anwendbare Routine zur Beschreibung der Diffraktionseffekte stapelfehlerbehafteter Schichtverbindungen für das Programm TOPAS entwickelt werden. Die Bildung und Stabilität der basischen Nickel(II)-chlorid Phasen in wässriger Nickel(II)-chlorid Lösung wurde systematisch bei 200°C und 25°C über Zeiträume von zwei Jahren untersucht und Löslichkeitsdaten ermittelt.
Des Weiteren erfolgte die Untersuchung der Wechselwirkung von Magnesium Oxid und basischen Magnesiumchlorid Phasen mit wässrigen nickelhaltigen Magnesiumchlorid Lösungen. Hierbei konnte die Mischkristallbildung zwischen analogen basischen Magnesium- und Nickel(II)-chloridphasen beobachtet werden. Es wurde festgestellt, dass basische Magnesiumchloride und Magnesiumoxid ein gutes Rückhaltevermögen für gelöstes Nickel aufweisen und dass ein Zutritt von gelöstem Nickel weder die Pufferwirkung noch die Beständigkeit der basischen Magnesiumchlorid Phasen beeinträchtigt.
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Charles, E. A. "The effects of cobalt hydroxide addition on the nickel hydroxide electrode". Thesis, University of Newcastle Upon Tyne, 1989. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.254070.
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Sist, Cinziana. "Precipitation of nickel hydroxide from sulphate solutions using supersaturation control". Thesis, McGill University, 2004. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=80144.
Texto completo da fonteResumo:
The main objective of this investigation was to study and improve the precipitation characteristics of Ni(OH)2 in a sulphate system at various temperatures and pHs. Solubility tests were performed by dissolving crystalline Ni(OH)2 at constant pH and temperature for various test conditions. These results were then utilised to design alternative precipitation strategies with the objective of producing clean and easily filterable nickel hydroxide. Homogeneous Ni(OH)2 precipitation was performed using NaOH solution and MgO slurry at various temperatures and pHs in pure and impure aqueous systems. Ni(OH)2 was also produced by using controlled supersaturation technique in order to improve product quality. The use of supersaturation control improved particle morphology, crystallinity, settling rates and % solids density; however, sulphate and magnesium uptake was not eliminated by this precipitation technique.
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Robertson, Kevin. "Characterization of nickel hydroxide sludge using the variable pressure SEM". Thesis, McGill University, 2004. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=80865.
Texto completo da fonteResumo:
Acid mine drainage lime treatment sludge is characterized with the variable pressure scanning electron microscope. The major components are shown to be detrital material such as silicates and clay minerals and neutralization products such as gypsum and metal hydroxides.X-ray mapping and progressive sludge leaching experiments are performed to locate the major nickel bearing species. Progressive leaching was performed for two hours at pH 4, 3.5, and 3. It is observed that there is incomplete nickel extraction for all leach conditions. X-ray mapping establishes that the remaining nickel is due to minor amounts of Ni/S and Ni/O and more significantly colloidal sized nickel-silicon-aluminum complexes; which seem to result from neutralization.
Charge contrast imaging was also considered for characterization. It was studied on the mineral gibbsite to establish optimum working conditions for maximum contrast. Pressure, working distance, bias, scan rate and beam current are varied independently while the specimen current was monitored. Maximum contrast is shown to occur consistently at a specimen current of 3 nA. This implies that the user can operate over a wide range of conditions as long as the specimen current is maintained at its optimum value. This technique is then applied to the analysis of precipitated nickel hydroxides. Charge contrast proved not too informative because the particles are too small. Large electron doses at high magnifications can mask the subtle variation in local charging.
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Guillard, Damien. "Nickel hydroxy-carbonate precipitation in a pellet reactor". Master's thesis, University of Cape Town, 2001. http://hdl.handle.net/11427/5326.
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Bibliography: leaves 96-101.Precipitation in pellet reactors was developed primarily for water softening purposes, and then extended in the Netherlands in a research context to heavy metal recovery from stream concentrations varying from 10 to 10 000ppm. The metals include copper, iron, lead, manganese, nickel and zinc. The potential for effluent treatment is broad and covers a range of mining industries metal-containing effluents. The process using carbonate precipitation in a pellet reactor to recover nickel has several advantages over the more commnly used hydroxide sludge process. As a seeded precipitation, no sludge is formed, instead, there is a dense precipitate with good de-watering properties, permitting easy solid-liquid separation.
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Demourgues-Guerlou, Liliane. "Sur de nouveaux hydroxydes et oxydroxydes de nickel substitués au fer et au manganèse pour batteries nickel-cadmium ou nickel-hydrure métallique". Bordeaux 1, 1992. http://www.theses.fr/1992BOR10670.
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Ce travail est consacre a la caracterisation de nouveaux hydroxydes et oxyhydroxydes de nickel substitues au fer ou au manganese. Dans les hydroxydes, les ions nickel restent a l'etat divalent alors que les ions fer et manganese sont trivalents. La compensation de l'exces de charge positive resulte de l'insertion d'anions dans l'espace interfeuillet. Selon le taux d'ions substituants, ces anions sont soit statistiquement distribues (phase ) soit segregues dans certains espaces interfeuillets (phase interstratifiee). Les hydroxydes substitues au manganese sont instables en milieu potassique du fait de l'oxydation des ions manganese trivalents a l'etat tetravalent; ce comportement donne lieu a un deuxieme type d'interstratification. L'ensemble des materiaux a ete caracterise par analyse chimique, diffraction x et spectroscopie infrarouge. Les etudes magnetique et par spectroscopie mossbauer des oxyhydroxydes substitues au fer ont montre la presence d'ions fer tetravalents, essentiellement dans la configuration spin faible. L'etude du cyclage electrochimique des materiaux substitues au fer (diffraction x et spectroscopie mossbauer in situ) a revele la stabilisation complete du couple / ainsi qu'une augmentation notable du potentiel. La substitution du manganese induit quant a elle une bonne chargeabilite ainsi qu'une stabilisation tres interessante de la capacite au cours du temps. Enfin, il s'est avere que la substitution mixte du fer, du cobalt ou du manganese conduit a des performances electrochimiques tres prometteuses sur le plan applique
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Hochepied, Jean-François. "Précipitation d'hydroxydes et d'oxydes métalliques en solution aqueuse : vers le contrôle morphologique d'objets multi-échelles". Habilitation à diriger des recherches, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00574750.
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Bardé, Fanny. "Synthèse, caractérisation et étude des mécanismes de décharge et d'autodécharge des hydroxydes et oxyhydroxydes de nickel et de cobalt". Amiens, 2003. http://www.theses.fr/2003AMIE0310.
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L'objectif de cette thèse était d'établir une meilleure compréhension du comportement électrochimique de l'électrode à hydroxyde de nickel lors de la décharge, et de mieux cerner les mécanismes d'autodécharge afin de les limiter en vue d'application dans les piles Ni/Zn, parues récemment sur le marché. Les mécanismes de décharge de l'électrode de nickel, et notamment le phénomène du second plateau, ont été étudiés par diffraction de neutrons in situ qui permet de suivre simultanément les modifications structurales et le comportement électrochimique des phases. Une origine chimique au second plateau a ainsi pu être exclue définitivement, l'existence de celui-ci n'étant pas spécifique à une phase identifiée. L'étude plus appliquée portant sur l'autodécharge des oxyhydroxydes de nickel de type gIII en milieu alcalin a été développée selon deux axes de recherche principaux: l'étude du mécanisme à proprement dit, et le développement de solutions visant à minimiser ce phénomène
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Womack, Robin. "FABRICATION OF A SURFACE ENHANCED NICKEL ULTRACAPACITOR USING A POTASSIUM HYDROXIDE ELECTROLYTE". Case Western Reserve University School of Graduate Studies / OhioLINK, 2009. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=case1232671772.
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Lourak, Mouhsine. "Couplages symétriques et mixtes de dérivés halogènes aromatiques et hétéroaromatiques par les réducteurs complexes". Nancy 1, 1990. http://www.theses.fr/1990NAN10140.
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Il a été montré au cours de ce mémoire que les réducteurs complexes sont des agents performants pour le couplage symétrique de dérivés halogènes aromatiques, surtout les dérivés chlorés, ce qui n'est pas le cas avec la plupart des méthodes de la littérature. Nous avons montré : 1) Que les substituants tels que : hydroxyle, nitrile, thiométhyle, cétone et aldehyde bloqués sont tolérés par cette méthode ; 2) Que la position du substituant sur le noyau aromatique n'influe pratiquement pas sur la réaction ; 3) Que la présence d'un iodure alcalin accélère cette réaction dans tous les cas et permet aux dérivés chlorés une meilleure réactivité. Ces résultats ont permis de proposer des hypothèses d'un mécanisme que l'expérience a vérifiée qui tient compte à la fois des structures supposées des réducteurs complexes, des observations au cours de l'étude et des mécanismes proposés dans la littérature. Un système très efficace a été mis au point par la suite permettant le couplage mixte de dérivés halogènes aromatiques dans de bonnes conditions. Il a été montré également que les réducteurs complexes présentent d'excellentes propriétés pour le couplage de dérivés halogènes hétéroaromatiques azotés et sulfurés. Les réducteurs complexes au nickel permettent de réaliser le couplage de dérivés hétéroaromatique sulfurés. Enfin, dans le but d'étendre le champ d'application des réducteurs complexes, les essais de couplage mixte aromatique-hétéroaromatique et hétéroaromatique-hétéroaromatique montrent que ce type de couplage est possible et qu'ils pourraient constituer une nouvelle application des Réducteurs Complexes au nickel
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Faure, Christiane. "Caractérisations physico-chimiques et électrochimiques de nouveaux hydroxydes de nickel substitués au cobalt". Bordeaux 1, 1990. http://www.theses.fr/1990BOR10624.
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Le role benefique de l'ajout de cobalt aux electrodes de nickel des generateurs nicd et nih#2 est bien connu. Dans le but d'expliquer les phenomenes mis en jeu, une etude systematique de l'influence de la substitution du cobalt au nickel sur les proprietes physicochimiques et texturales des hydroxydes de nickel a ete etudiee. Dans certaines conditions de preparation, une couche de molecules d'eau peut etre inseree entre les feuillets d'hydroxydes. L'influence du degre d'oxydation du cobalt et de sa concentration sur la stabilite et les proprietes electrochimiques de ces materiaux a ete expliquee
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Krige, Andrew Richard. "CFD analysis of reactive crystallisation in stirred tanks : a focus on nickel hydroxide". Master's thesis, University of Cape Town, 2006. http://hdl.handle.net/11427/5303.
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Includes bibliographical references.The recovery of metal values from aqueous streams via precipitation, or reactive crystallisation, is both an economically and environmentally significant unit operation in a wide spectrum of industries. However, the control and operability of these systems is hampered by the limited fundamental basis for their design, frequently resulting in downstream processing difficulties. Previous work by Dustan (2001) considered precipitaion and subsequent dewatering as an integral system, and quantified, to a first order, the relationship between the various sub-processes. The current study is aimed at further resolving the upstream components of this intergrated model (i.e. the precipitation itself), with a particular focus, due principally to the rapid kinetics typically exhibited by precipitaion systems, on mixing and representation of time-dependent spatial inhomogeneities.
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Taibi, Mostafa. "Sels d'hydroxydes lamellaires de nickel et de nickel-cobalt : élaboration, caractérisation structurale et comportement magnétique". Paris 7, 2003. http://www.theses.fr/2003PA077186.
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Navrátil, Jan. "Určení vlivu iontů ve struktuře hydroxidu nikelnatého". Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2010. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-218391.
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Diploma thesis is involved in basic properties of nickel materials for alkaline accumulators. Practical part deals with measuring of nickel hydroxides by cyclic voltametry. Next practical part is above measuring and optimalization various proportion of nickel and cobalt in layer made by electrodeposition on nickel electrodes.
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Nota, Monica. "Electrochemical oxidation of Kraft lignin for the production of value-added chemicals on Ni and Co electrocatalysts". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21706/.
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La vanillina è un’aldeide aromatica importante da un punto di vista industriale, in quanto viene ampiamente utilizzata dall’industria alimentare, cosmetica e farmaceutica. Attualmente, la vanillina da biomasse viene ottenuta attraverso l’ossidazione catalitica della lignina. Un’alternativa è rappresentata dall’ossidazione elettro-catalitica, un processo che sta riscuotendo un notevole interesse, perché permette di lavorare in condizioni blande. L’obiettivo di questo lavoro è stato quello di sintetizzare elettro-catalizzatori che favoriscano la depolimerizzazione della lignina Kraft per ottenere selettivamente vanillina. Sono state utilizzate schiume di Ni a cella aperta, tal quali e elettro-depositate con idrossidi di Ni-Co e Co. La formazione degli osso-idrossidi dei metalli, sulla superficie delle schiume, e la OER contribuiscono all’elettro-ossidazione della lignina, mentre la resa di vanillina dipende sia dal catalizzatore che dalle condizioni di reazione (potenziale applicato e tempo di reazione). La resa maggiore di vanillina è stata ottenuta applicando 0.6 V vs SCE con un tempo di reazione di un’ora e utilizzando la schiuma di Ni bare come catalizzatore. Indipendentemente dal tipo di catalizzatore usato, aumentando il tempo di reazione la resa di vanillina diminuisce, probabilmente a causa delle reazioni di ri-condensazione e ossidazione successiva dei prodotti che coinvolgono la vanillina stessa. La presenza di idrossidi di Ni-Co e Co sulla schiuma di Ni non ne migliora l’attività catalitica. La schiuma Co/Ni esibisce un’elevata carica accumulata e un’alta conversione, probabilmente dovuto alle reazioni parassite che sfavoriscono l’accumulo di vanillina. Le schiume Ni-Co/Ni invece, presentando sia una resa in vanillina intermedia tra le altre due ma associata ad una carica accumulata molto bassa. Un risultato incoraggiante per possibili sviluppi futuri.
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Secen, Berk. "Pressure Leaching Of Sivrihisar-yunus Emre Nickel Laterites". Master's thesis, METU, 2011. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12613437/index.pdf.
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The aim of this thesis study was to extract nickel and cobalt from Sivrihisar limonitic nickel laterite ore by high pressure acid leaching (HPAL) method under most economical operating parameters. Optimizing the conditions to yield a saleable quality mixed hydroxide product from the pregnant leach solution (PLS) was also investigated.
To extract high amounts of nickel and cobalt from the laterite matrixleaching duration, leaching temperature and sulfuric acid/ore ratio were studied at fixed conditions of -850 µ
limonitic ore particle size and 40% solids concentration. The Sivrihisar limonitic nickel laterite ore was found to be readily leachable. It was found that 95.4% of Ni and 91.5% of Co were extracted at the optimized conditions of 235oC, 0.23 acid/ore ratio in 60 minutes. The real pregnant leach solution produced at the optimized conditions of HPAL was purified in two iron removal stages under the determined optimum conditions. Nearly all of the Al and Cr were removed from the PLS in the two stages of iron removal. Then, nickel and cobalt were taken out from the PLS in the form of mixed hydroxide precipitates (MHP) in two stages. A MHP 1 product containing 33.41 wt.% Ni, 2.93 wt.% Co was obtained with a Mn contamination of 3.69 wt.% at the optimized conditions of pH=7, 50oC and 60 minutes. The MHP 1 product was also contaminated with Fe (2.83 wt.%) since it could not be completely removed from the PLS without the critical losses of nickel and cobalt during the two iron removal stages.
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Onal, Mehmet Ali Recai. "Pressure Leaching Of Caldag Lateritic Nickel Ore". Master's thesis, METU, 2013. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12615480/index.pdf.
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The purpose of this study was to investigate the process optimization of combined high pressure acid leaching (HPAL) and mixed hydroxide precipitation (MHP) route for the extraction of nickel and cobalt from Çaldag lateritic nickel ore. In order to extract nickel and cobalt values into pregnant leach solution (PLS), several process parameters of HPAL including acid load, temperature, leaching duration and particle size were investigated in comparative manner at constant solid concentration and agitation speed. After HPAL trials, it has been found that more than one combination of parameters offered higher than 90% extraction efficiencies for both nickel and cobalt. Among them, 0.325 kg/kg acid load, 250°
C, 1 hour duration and 100% -1 mm particle size was selected as the optimum conditions with 94.1% Ni and 94.0% Co extractions. A stock of PLS was prepared under the stated conditions that was treated by downstream operations in order to obtain MHP. Initially by two-stage iron removal of downstream operations major impurities iron, chromium and aluminum were nearly completely removed with acceptable nickel and cobalt losses from PLS. Then, the nickel and cobalt were precipitated by two-stage mixed hydroxide precipitation. In the first step of MHP, the optimum conditions were chosen as pH=7.10, 60°
C and 1 hour duration. The intermediate product obtained at these conditions contained 44.3% Ni, 3.01% Co with 3.06% Mn contamination. In summary, it was found that Ç
aldag nickel laterite ore was readily leachable under HPAL conditions and PLS obtained was easily treatable in order to produce saleable MHP.
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Fusek, Petr. "Nové elektrodové struktury pro alkalické akumulátory". Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2011. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-218936.
Texto completo da fonteResumo:
Master´s thesis is focused on development of electrodes used in alcaline accumulators, by using new kinds of materials and compounds. Basic possitive eletrode was made of nickel, on this electrode were applied new layers of Ni(OH)2 by using the method called electrodeposition. For electrodeposition was used solution with Ni(NO3)2 in diverse concentrations. Later on, this material was enriched with aluminium admixtures to increase stability of alfa modification in Ni(OH)2. These concentrations were measured and analysed in diagrams. For measurement was used device Biologic. The diagrams were commented with recommendations for production use in accumulators.
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Janečka, Marek. "Vliv uhlíkových materiálů na kladnou elektrodu Ni-Cd akumulátorů". Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2012. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-219496.
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Master’s thesis is deals with the effect of carbon additives on the positive electrode in the NiCd batteries. It examines whether the positive electrode material enrichment of carbon additives to achieve improved internal parameters of conductivity and better contact with the electrode materials in a discharged. Galvanostatic cycling and electro-chemical impedance spectroscopy (EIS) are used for evaluation of graphite aditives.
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Chladil, Ladislav. "Studium jevů limitujících životnost sekundárních článků Ni-Zn". Doctoral thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2014. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-233640.
Texto completo da fonteResumo:
This dissertation is focused on the study of selected additives and their effect on positive and negative electrodes of Ni-Zn secondary cells. The first group of additives consists of the inorganic compounds that reduce zinc oxide solubility and thus prevents shape changes of the zinc electrode. The second group contains organic additives that have the beneficial effect of dendrite growth prevention. All additives were examined in relationship to their compatibility with the positive electrode and to their effect on the zinc electrode dendrites inhibition, hydrogen evolution and corrosion inhibition. Moreover, the study of decomposition kinetics of supersaturated zincate solution with the first group of additives was performed. Finally, a short study of pulse regime charging mode with regard to dendrites inhibition was performed and evaluated.
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Refait, Philippe. "La rouille verte 1 chlorée : rôle dans les mécanismes de corrosion du fer en milieu aqueux chlores et chloro-sulfates, dans l'oxydation d'hydroxydes mixtes fer-nickel : sa structure cristallographique". Nancy 1, 1991. http://www.theses.fr/1991NAN10091.
Texto completo da fonteResumo:
Nous avons étudié les processus d'oxydation des hydroxydes ferreux dans différents milieux aqueux chlores et chloro-sulfates en couplant une étude des équilibres électrochimiques à des analyses par diffraction x et spectrométrie Mössbauer. Nous nous sommes essentiellement intéressés aux mécanismes articulés autour de l'hydroxychlorure ferreux-ferrique dénommé rouille verte 1 (rv1). Nos travaux ont permis de déterminer les caractéristiques de rv1, formule chimique, potentiel chimique et structure cristallographique. Nous avons ainsi pu expliciter le rôle actif que jouent les ions chlorure dans l'oxydation de l'hydroxyde ferreux. Les processus d'oxydation des hydroxydes ferreux en milieux chloro-sulfates sont tributaires du rapport a=so4/cl. Lorsque A est grand, les mécanismes sont semblables aux mécanismes caractéristiques du milieu uniquement sulfaté. Lorsque A est faible, apparaissent des mécanismes spécifiques du milieu chloro-sulfaté. La transformation du fer(II) en fer(III) s'effectue alors en trois étapes, un composé ferreux-ferrique chloré, puis un compose ferreux-ferrique sulfaté, étant d'abord obtenus. Parallèlement nous avons étudié les processus d'oxydation d'hydroxydes mixtes ferreux-nickeleux et montré qu'ils s'apparentaient aux processus d'oxydation de l'hydroxyde ferreux. En milieu chloré, ces hydroxydes produisent en s'oxydant des hydroxychlorures nickeleux-ferriques stables isomorphes de rv1. Enfin, nous avons construit les diagrammes de Pourbaix spécifiques des milieux aqueux chlorés et chloro-sulfatés
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Swirk, Katarzyna. "Design of new catalysts for chemical CO2 utilization". Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS367.
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Le reformage de CH4, qui fait partie des technologies de valorisation du CO2, est considéré comme une voie intéressante pour la production de gaz de synthèse. Les hydroxydes à double couche (HDC) contenant du Ni, Al2O3, MgO ont des propriétés prometteuses. Le dopage par Y, Zr ou Ce a également montré une influence positive sur l’activité catalytique. L’objectif de cette thèse était donc d’évaluer des HDC Ni/Mg/Al dopés par Y, et Zr ou Ce dans la réaction de reformage à sec du méthane (DRM), l’oxydation partielle du méthane (POM), l’oxydation partielle combinée au reformage du méthane (CRPOM) et le tri-reformage du méthane (TRM). Les catalyseurs ont été caractérisés par XRD, XRF, N2-sorption, TPR-H2, TPD-CO2, chimisorption d’H2, TEM, HRTEM, TGA et spectroscopie Raman et testés en TPSR de 600 à 850 °C et à 700 °C pendant 5h. En DRM, en présence de Y, la dispersion de Ni et la SBET ont augmenté. La co-imprégnation de Zr et Y a conduit à une meilleure stabilité due à la formation d’une phase YSZ. L'addition de Zr et Y par co-précipitation a permis d’augmenter la dispersion de Ni et la basicité totale. En reformage « oxydant », HTNi et HTNi-Y2.0 ont été testés. En POM, HTNi et HTNi-Y2.0 sont actifs et stables avec H2/CO≈2.0. En CRPOM, on observe une conversion plus élevée de CH4, mais moins importante pour le CO2 comparée au DRM. L'ajout d'O2 dans le mélange réactionnel a donc contribué à l'élimination du carbone. La formation de carbone est limitée avec un rapport CO2/H2O=1 (TRM). Cependant, avec CO2/H2O = 0,5, une grande quantité de C est toujours présente et la stabilité structurelle de HTNi-Y2.0 est influencée négativement lorsque la périclase est transformée en hydroxydeReforming of methane, belonging to the Carbon Capture and Utilization technologies, is considered an attractive route for syngas production. Double-layered hydroxides (DLHs) with Ni, Al2O3, MgO components were reported to have promising properties. Promotion with yttrium, zirconium or cerium also positively influence the catalytic performance. Thus, the goal of this PhD thesis was to evaluate the catalytic behavior of Ni/Mg/Al DLHs promoted with Y, and Zr or Ce in dry reforming of methane (DRM), partial oxidation of methane (POM), partial oxidation combined with methane reforming (CRPOM), and tri-reforming of methane (TRM). The catalysts were characterized by XRD, XRF, N2 sorption, TPR-H2, TPD-CO2, H2 chemisorption, TEM, HRTEM, TGA and Raman spectroscopy and tested in TPSR from 600 to 850°C, and at 700°C for 5h. In DRM, the Y promotion increased Ni dispersion and SBET, especially with 2 wt.%. Zr and Y co-impregnation resulted in the YSZ phase formation leading to better stability. The Zr and Y introduction during co-precipitation step increased the Ni dispersion and the total basicity, similarly as for Ce and Y promoted materials. In the oxidative reforming, HTNi and HTNi-Y2.0 were tested. In POM, both were active and stable with H2/CO≈2.0. CRPOM tests showed higher CH4 conversion, but lower for CO2 as compared to DRM. Addition of O2 in the gas feed greatly contributed to the C removal. The carbon formation was inhibited when CO2/H2O=1 during TRM tests. However, with CO2/H2O=0.5, a high amount of C was formed, and the structural stability of Y-catalyst was negatively influenced as periclase was transformed into hydroxides
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Trotochaud, Lena. "Structure-Composition-Activity Relationships in Transition-Metal Oxide and Oxyhydroxide Oxygen-Evolution Electrocatalysts". Thesis, University of Oregon, 2014. http://hdl.handle.net/1794/18312.
Texto completo da fonteResumo:
Solar water-splitting is a potentially transformative renewable energy technology. Slow kinetics of the oxygen evolution reaction (OER) limit the efficiency of solar-water-splitting devices, thus constituting a hurdle to widespread implementation of this technology. Catalysts must be stable under highly oxidizing conditions in aqueous electrolyte and minimally absorb light. A grand goal of OER catalysis research is the design of new materials with higher efficiencies enabled by comprehensive understanding of the fundamental chemistry behind catalyst activity. However, little progress has been made towards this goal to date.
This dissertation details work addressing major challenges in the field of OER catalysis. Chapter I introduces the current state-of-the-art and challenges in the field. Chapter II highlights work using ultra-thin films as a platform for fundamental study and comparison of catalyst activity. Key results of this work are (1) the identification of a Ni0.9Fe0.1OOH catalyst displaying the highest OER activity in base to date and (2) that in base, many transition-metal oxides transform to layered oxyhydroxide materials which are the active catalysts. The latter result is critical in the context of understanding structure-activity relationships in OER catalysts. Chapter III explores the optical properties of these catalysts, using in situ spectroelectrochemistry to quantify their optical absorption. A new figure-of-merit for catalyst performance is developed which considers both optical and kinetic losses due to the catalyst and describes how these factors together affect the efficiency of composite semiconductor/catalyst photoanodes. In Chapter IV, the fundamental structure-composition-activity relationships in Ni1-xFexOOH catalysts are systematically investigated. This work shows that nearly all previous studies of Ni-based catalysts were likely affected by the presence of Fe impurities, a realization which holds significant weight for future study of Ni-based catalyst materials. Chapter V discusses the synthesis of tin-titanium oxide nanoparticles with tunable lattice constants. These materials could be used to make high-surface-area supports for thin layers of OER catalysts, which is important for maximizing catalyst surface area, minimizing the use of precious-metal catalysts, and optimizing 3D structure for enhanced mass/bubble transport. Finally, Chapter VI summarizes this work and outlines directions for future research.
This work contains previously published and unpublished co-authored material.2015-03-29
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Borthomieu, Yannik. "Contribution de la chimie douce à l'étude des hydroxydes et oxyhydroxydes de nickel substitués au cobalt". Bordeaux 1, 1990. http://www.theses.fr/1990BOR10623.
Texto completo da fonteResumo:
Les hydroxydes et oxyhydroxydes de nickel sont les materiaux actifs des electrodes positives des generateurs alcalins ni/cd, ni/zn, ni/fe et ni/h#2. Une etude systematique des conditions de preparation de ces materiaux a ete realisee par chimie douce a partir des oxydes lamellaires de formules naco#xni#1#-#xo#2. La modulation des conditions experimentales permet d'obtenir des materiaux anhydres, hydrates par une ou deux couches de molecules d'eau ou meme interstratifies. Ces differents materiaux ont ete caracterises par plusieurs techniques d'analyses physico-chimiques: spectroscopies uv-visible et infra rouge, proprietes magnetiques et electriques. L'etude electrochimique realisee selon les conditions preconisees par les fabricants d'accumulateurs a montre qu'un taux de substitution du cobalt au nickel de 20% conduisait a un accroissement de la capacite de l'ordre de 25% par rapport aux electrodes classiques non cobaltees. L'evolution des proprietes electrochimiques a ete discutee sur le plan fondamental
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Čech, Ondřej. "Vliv namáhání alkalických akumulátorů na jejich parametry". Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2009. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-217856.
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This master's thesis deals with alkaline battery characteristics and it has special consideration of nickel-cadmium cells. There are three main experimental parts in this paper. First one is concerned with positive electrode materials properties and is aimed to investigate impact of magnesium ions formed into nickel hydroxide electrode structure. Second part deals with battery charging/discharging and response measurement tool design. National Instruments hardware PXI modules for data acquisition was used and program in LabView environment was made. Last one is concerned with nickel-cadmium cell properties changes during increased temperature stressing. Investigation of cell self-charge changes during lithium hydroxide addition into electrolyte was made.
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Muller, Pascal. "Gestion des déchets minéraux industriels : de l'inertage à la valorisation matière : application aux effluents et boues d'hydroxydes à base de fer, zinc et nickel". Metz, 1997. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1997/Muller.Pascal.SMZ9721.pdf.
Texto completo da fonteResumo:
La gestion actuelle des effluents liquides contenant des métaux lourds passe par des traitements qui conduisent à l'obtention de boues d'hydroxydes métalliques dont la mise en décharge pose un problème de cout et de capacité d'accueil des sites de stockage. La recherche de nouvelles voies de traitement de ces déchets minéraux, principalement ceux charges en fer et en zinc, doit permettre, par des opérations d'inertage chimique et de valorisation matière, de limiter voir d'éviter la mise en décharge. Leur principe repose sur une sélectivité de la réactivité chimique des espèces métalliques présentes. La première voie envisagée correspond à une recherche de stabilisation chimique sous forme de sulfure insoluble des formes minéralogiques du zinc présents dans les boues d'hydroxydes métalliques en mettant à profit la réactivité de solutions de polysulfures. Le procédé appliqué à des boues synthétiques puis industrielles démontre que le déchet peut être inerte à température ambiante et pour des temps de traitement compatibles avec les impératifs industriels. Un second procédé permet la détoxication du déchet par extraction des éléments polluants et le recyclage des produits obtenus en vue d'une valorisation matière. L'utilisation de ligands minéraux comme les thiosulfates et de ligands organiques de la famille des polyéthylène-polyamines permet l'obtention de réactifs lixiviants conjuguant effet de pH et de complexation. La solubilité importante des formes ZnO et Zn(OH)2 dans ces milieux permet d'envisager un traitement similaire sur les boues d'hydroxydes. Une étude cinétique de la lixiviation montre qu'il est possible d'extraire dans des conditions économiques et technologiques acceptables la quasi-totalité du zinc présent dans le solide sans entrainement de fer. La dernière voie étudiée propose de mener des opérations de précipitation sélective des cations métalliques présents dans l'effluent, en amont des traitements physico-chimiques classiques. Les propriétés oxydoréductrices et sulfurantes des polysulfures permettent de précipiter, dans des solutions mixtes de fer-zinc-nickel, le sulfure de zinc ou de nickel sans entrainer la précipitation du fer. Ce type de protocole appliqué à des effluents industriels conduit à la récupération des sulfures des métaux lourds avant la précipitation des hydroxydes de fer. Les résidus sulfures ainsi que les hydroxydes de fer pourraient être réorientés vers des filières de valorisation ou de recyclageThe treatment process of liquid waste containing heavy metals by metal hydroxyde precipitation is the most commonly employed. At the present time, the sludge are an ultimate waste wich are stored in landfilling. In a first time, the objective is the inertizing of heavy metal like zinc. The principle of transformation of leaching forms containing heavy metal in metallic sulfides slightly soluble appears like a way to explore. The present work confirms that a sulfurization of mineralogic form of zinc containing in sludge is faisable from polysulfides solutions. The performance of this process is confirmed in the case of real sample stemming from industry. In a second time, we studied the possibility of the selective extraction method by leaching of zinc-bearing phases. Chemical leaching of ZnO and Zn(OH)2 with a solution of inorganic ligand as thiosulphate and organic ligand such as polyethylene-polyamine appeared to be an efficient method. This detoxication method has been validated using these reagents on the real hydroxyde sludge stemming from industry. The result confirms that this treatment led to the extraction of the potential polluting zinc fraction contained in the waste. The last method studied the possibility of selective precipitation of heavy metal contained in liquid waste before classical physicochemical treatment. The reducing power of polysulfides and the formation possibility of metallic sulfides slighthly soluble bring about the selective precipitation of zinc sulfide and nickel in mixte solution of fer-zinc-nickel. The treatment of liquid waste containing heavy metal is possible. The final-products are a sulfur-metallic sulfur heavy metal mixture and an hydroxie ferric cake. The use of this products as new materials in different industries is actually under study
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Yip, Garriott. "Copper (II) hydroxide nanorods grown on copper and nickel plated nanofibres for pseudocapacitor electrodes in regenerative braking". University of British Columbia, 2017. http://hdl.handle.net/2429/63554.
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The threat of climate change has created a demand for superior energy storage devices. One application for them is regenerative braking in hybrid vehicles to reduce fuel consumption and greenhouse gas emissions. Instead of using brakes, the friction generated from turning electric motors charges batteries stops the vehicle. In turn, the batteries are used to accelerate the vehicle. Since braking time is short, batteries are imperfect for this application due to low rate of energy transfer (power). Supercapacitors are superior for power, but cost and amount of energy stored needs to be improved. In this study, Cu(OH)₂ nanorods grown on copper-nickel plated nanofibres (Cu(OH)₂ NGCuNiPN) were fabricated as electrodes for the pseudocapacitor application. The aim is to use nanofibres as a light weight support, the high conductivity of nickel for power and as a current collector, and Cu(OH)₂ nanorods for pseudocapacitance energy storage.
Cu(OH)₂ NGCuNiPN electrodes were fabricated by electrospinning, electroless plating, and wet-chemical Cu(OH)₂ nanorod growth. Polyacrylonitrile-co-methyl-acrylate/Pd(C₅H₇O₂)₂ nanofibre sheets were fabricated with electrospinning. A heat treatment process converted Pd(C₅H₇O₂)₂ to Pd catalyst, which was necessary for electroless plating. Nickel was plated on the surface and through the thickness of the nanofibre sheet. Cu was plated on top of the Ni and converted to Cu(OH)₂ nanorods. X-ray photoelectron spectroscopy determined the wet-chemical method converted some nickel to nickel compounds (NiO, Ni(OH)₂, NiOOH) in addition to Cu(OH)₂ nanorod growth.
Electrochemical analysis determined Cu(OH)₂ nanorods reduced power density and did not affect energy density, but the nickel compounds improved energy density. Galvanic charge-discharge determined the specific energy and specific power densities of nickel plated nanofibres submerged in 3.75 M NaOH-0.3 M ammonium persulfate for 180 min were 13.2 Wh kg-¹ and 7892 W kg-¹ respectively at a current density of 28.8 A g-¹. Only 20% of capacitance was loss when current density was increased from 3.6 g-¹ to 28.8 A g-¹. Cyclic testing showed specific capacitance increased by 44% (330 F g-¹ to 476 F g-¹) after 1000 cycles. The increase in capacitance is likely due to the formation of additional nickel compounds under alkali conditions.Applied Science, Faculty of
Materials Engineering, Department of
Graduate
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Mossegård, Jonatan. "Insight into the water oxidation mechanism on nickel hydroxide electrocatalysts : Density Functional Theory calculations and Electrochemical experiments". Thesis, Umeå universitet, Institutionen för fysik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-117041.
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Hydrogen production is an interesting way to store solar energy and to diversify the range of applications for indirect solar power. A promising production method is to use electric power from solar photovoltaic cells to split water in an electrolysis setup. To efficiently run such a setup, one must however have an efficient catalytic material on the two electrodes. This work presents a study of a catalytic material for the oxygen evolution electrode; nickel hydroxide. The study is performed both experimentally and theoretically. In the experimental part, an electrode material was synthesized by growing nitrogen doped carbon nanotubes (NCNTs) on a carbon paper (CP) and then decorating the NCNTs with the catalytic material. Scanning electron microscopy (SEM) images of the electrode material showed that the NCNTs were individually coated with a spiky nickel hydroxide nanostructure, with a very large surface area. Electrodes with both as-prepared catalytic material and catalytic material first treated in an alkaline solution were then tested in a three-electrode electrolysis setup, in alkaline conditions. It was found that the overpotential for onset of the oxygen evolution reaction (OER) was roughly 0.27 V, which is in the range of previous reports. In contradiction to other reports, the data of this work however indicated that aging the catalytic material decreased its activity and hence that the phase often stated as the more active, was in fact the less active phase. The overall efficiency of the electrodes was found to be low, most likely due to overloading of active material in the electrode structure. The theoretical part of the work focused on using Density Functional Theory (DFT) simulations to analyze the OER pathway on three different surfaces of the catalytic material. To simulate the effect of an alkaline environment these surfaces were also passivated with hydroxyl groups in some of the simulations. The lowest overpotential for OER onset found in the calculations was 0.68 V. The calculations further showed that, for the pathways with the smallest overpotentials, the limiting reaction step was a step where an adsorbed hydroxyl group was deprotonated by a hydroxide ion from the solution and oxidized to an adsorbed oxygen atom. In addition, the calculations also indicated that passivation of the surfaces had the important effect of lowering the overpotentials for two of the three studied surfaces.Vätgasproduktion är en mycket intressant metod för att lagra solenergi och för att diversifiera applikationsområdena för indirekt solenergi. En lovande metod är att använda elektrisk energi från solceller för att dela vattenmolekyler i en elektrolysuppställning. För att en sådan elektrolys ska bli effektiv, måste man dock ha effektiva katalysatorer på de två elektroderna. Denna rapport presenterar en studie av nickelhydroxid, ett katalytiskt material för elektroden vid vilken syrgas produceras. Studien har utförts både teoretiskt och experimentellt. I den experimentella delen syntetiserades ett elektrodmaterial genom att kolpapper kläddes i kvävedopade kolnanorör, som sedan dekorerades med katalytiskt material. Avbildningar av elektrodmaterialet med svepelektronmikroskopi visade att kolnanorören var individuellt klädda av en taggig nickelhydroxidstruktur, med mycket stor ytarea. Elektroder direkt från syntes och elektroder som först behandlas i basisk lösning testades sedan i en tre-elektrodupppställning, i basisk lösning. Överspänningen för att starta den syrgasproducerande reaktionen uppmättes till cirka 0.27 V, vilket ligger i ett intervall av tidigare rapporterade värden. I motsats till andra rapporter, indikerade denna studie att det åldrade materialet var mindre aktivt och därmed att den fas som ofta antas vara mer aktiv, här var den mindre aktiva fasen. Elektrodernas generella aktivitet var dock låg, förmodligen beroende på en för stor mängd katalytiskt material i elektroderna. I det teoretiska arbetet användes DFT (Density Functional Theory) för att analysera reaktionsvägen för den syrgasproducerande reaktionen. Reaktionsvägen studerades på tre av materialets ytor. För att simulera effekten av en basisk omgivning, passiverades dessa ytor också med hydroxylgrupper i vissa simuleringar. Den lägsta överspänningen för att starta reaktionen beräknades till 0.68 V. För reaktionsvägarna med de minsta överspänningarna, visade beräkningarna vidare att det begränsande reaktionssteget var ett steg där en adsorberad hydroxylgrupp deprotonerades av en hydroxidjon från elektrolyten och oxiderades till en adsorberad syreatom. Slutligen visade beräkningarna även att passivering av ytorna minskade den nödvändiga överspänningen för två av de tre studerade ytorna.
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Ribet, Solange. "Propriétés catalytiques d'hydroxydes doubles lamellaires multicomposants (Co, Ni, Mg, Al). Application à l'hydrogénation de l'acétonitrile". Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20051.
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Des hydroxydes doubles lamellaires (hdl) multicomposants, contenant les cations co 2 +, ni 2 +, mg 2 + et al 3 +, obtenus par coprecipitation a ph constant, en controlant les parametres de synthese, ont ete utilises comme precurseurs de catalyseurs d'hydrogenation. L'etude de l'activation montre que les stabilites thermiques des echantillons sont fonction de leur teneur en magnesium et de leur densite de charge dans les feuillets. Les phases cristallines obtenues apres calcination sont un melange de phases oxydes mixtes et spinelles. Les reductibilites dependent largement de leur composition. De ce fait, le cobalt se reduit dans deux types d'especes bien identifiables, alors que le profil de reduction attribuable au nickel traduit une plus large distribution d'especes. Les proprietes acido-basiques et metalliques des catalyseurs sont reliees a leurs activite dans l'hydrogenation de l'acetonitrile. Ils presentent une selectivite elevee pour la formation de l'amine primaire, et permettent dans le meilleur des cas d'atteindre 96% d'ethylamine a 98% de conversion. L'etude comparative des divers solides ne met en evidence aucune correlation nette entre leur acido-basicite et la selectivite. Par contre, l'association du nickel et du cobalt induit un effet de synergie, attribue a une dilution des ensembles nickel par le cobalt, ce qui limite la formation des produits secondaires de condensation.
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Palencsar, Iozsef Attila. "SINGLE PARTICLE MICROELECTRODES AND MICROBATTERIES: FUNDAMENTAL STUDIES". Case Western Reserve University School of Graduate Studies / OhioLINK, 2006. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=case1144340892.
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Řihák, Lukáš. "Vliv aditiv na vlastnosti elektrodových hmot pro alkalické akumulátory". Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2009. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-217860.
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This thesis is involved in basical properties of electrode materials for alkaline accumulators. This thesis describes the possibilities of capacity stabilisation of nickel electrode to be stable for highest number of cycles. Thesis also consider modification of properties of electrode materials on the base of nickel hydroxide by using dopes (aluminum, manganese). Measuration proceeded on the thin film electrodes created by electrodeposition. Measuration of properties of electrodes proceeded by cyclic voltammetry and frequency analyzis.
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Růžička, Tomáš. "Vliv iontů hliníku ve struktuře hydroxidu nikelnatého na vlastnosti elektrod". Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2010. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-218707.
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This master's thesis is concerned with the influence of aluminate ions added in various concentrations into the structure of nicel hydroxide that creates Ni-Cd accumulators positive electrode active mass basis nowadays. Nicel hydroxide occurs in two basic modifications ? and ß. Nowadays used ß modification reaches low capacity in comparison with ? modification. The disadvantage of ? modification is its instability and gradual degradation to ß modification. The aim of this diploma paper is to select the optimal amount of aluminate additives into the structure of nicel hydroxide with regard to electrochemical efficiency, stability, and degradation degree of the accumulated layer.
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Máca, Tomáš. "Modifikace hydroxidu nikelnatého pro zlepšení jeho elektrochemických vlastností v alkalických akumulátorech". Doctoral thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2015. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-233682.
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Commercial alkaline accumulators with positive electrode based on nickel hydroxide generally comprise beta modification of the active material at present due to its excellent stabilization of performance during electrochemical cycling. This dissertation refers to a research work accomplished by author, which has been aimed to utilization of alpha nickel hydroxide in alkaline batteries including exploration of possibilities to attain its stability in strong alkali medium of the electrolyte. I have focused my effort to elucidate reasons for its transformation tendency and to find way of their suppression.
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Sialvi, Muhammad Z. "Enhanced electrochromic performance of nickel oxide-based ceramic precursor films". Thesis, Loughborough University, 2013. https://dspace.lboro.ac.uk/2134/12779.
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An electrochromic (EC) material is able to change colour under the influence of an electric potential. The development of energy efficient smart windows for architectural applications is at present the subject of intense research for both economic and environmental reasons. Thus there is now a considerable research effort to develop smart windows with natural colour switching properties, i.e. shades of grey. In this regard, a promising metal oxide with a brown-black anodic colouring state is NiO or hydrated nickel oxide (also called nickel hydroxide , Ni(OH)2). The present work outlines the preparation and optimisation of EC nickel oxide-based ceramic precursor films onto various conducting substrates towards smart window applications. The literature review chapter outlines the different methods used for generating ceramic materials, a review of electrochromism and history of nickel oxide-based EC materials are also provided. Thins films have been deposited by an electrochemical cathodic deposition and by aerosol assisted chemical vapour deposition (AACVD) technique. For hydrated NiO films prepared by electrochemical cathodic deposition, various deposition factors at small-scale area (30 x 7 mm) have been investigated in order to optimise the films properties towards EC applications. With deposition on fluorine-doped tin oxide (SnO2:F, FTO) on glass, use of nickel nitrate (0.01 mol dm-3) solution at an applied current of -0.2 mA (-0.1 mA cm-2) for 800 s was optimal for preparing uniform deposits with a porous interconnecting flake-like structure, which is generally regarded as favourable for the intercalation/deintercalation of hydroxide ions during redox cycling. The as-deposited hydrated NiO films showed excellent transmittance modulation (Δ%T = 83.2 at 432 nm), with average colouration efficiency (CE) of 29.6 cm2 C-1 and low response times. However, after 50 voltammetric cycles, the cycle life was found to fade by 17.2% from charge measurements, and 28.8 % from in-situ transmittance spectra measurements. In an attempt to prepare films with improved durability, AACVD has been used for the first time in the preparation of thin-film EC nickel(II) oxide (NiO). The as-deposited films were confirmed to be cubic NiO from analysis of powder X-ray diffraction data, with an optical band gap that decreased from 3.61 to 3.48 eV with an increase in film thickness (in the range 330 820 nm). The EC properties of the films were investigated as a function of film thickness, following 50, 100 and 500 conditioning oxidative voltammetric cycles in aqueous KOH (0.1 mol dm-3). Light modulation of the films increased with the number of conditioning cycles. EC response times were < 10 s and generally longer for the colouration than the bleaching process. The films showed excellent stability when tested for up to 10000 colour/bleach cycles. Using a calculation method based on the integration of experimental spectral power distributions derived from in-situ visible region spectra over the CIE 1931 colour-matching functions, the colour stimuli of the NiO-based films, and the changes that take place on reversibly switching between the bleached and coloured forms have been calculated. Films prepared by both deposition techniques gave positive a* and b* values to produce orange. However, in combination with low L* values, the films were perceived as brown-grey. Hydrated NiO prepared via electrochemical cathodic deposition suffers from two well-known limitations; firstly, it shows catalytic properties towards the oxygen evolution reaction (OER), which is a process very close to the Ni(II)/Ni(III) redox process. Secondly, hydrated NiO shows poor cycling durability in alkaline solution. The co-deposition of single or bimetallic additives is an effective way to overcome these problems. Electrochemical studies revealed that the combination of cobalt (10%) with lanthanum (5%) was found to be the optimal composition for preparing hydrated NiO films with improved film durability. Finally, the emphasis of this work was on scale-up of deposition. Therefore, optimised deposition conditions from small scale (3.0 x 0.7 cm) have been used to successfully deposit films on two different sized large-area (10 x 7.5 and 30 x 30 cm) conducting substrates.
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Daugherty, Ryan E. "Electrochemical Deposition of Nickel Nanocomposites in Acidic Solution for Increased Corrosion Resistance". Thesis, University of North Texas, 2017. https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc1011756/.
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The optimal conditions for deposition of nickel coating and Ni-layered double hydroxide metal matrix composite coatings onto stainless steel discs in a modified all-sulfate solutions have been examined. Nickel films provide good general corrosion resistance and mechanical properties as a protective layer on many metallic substrates. In recent years, there has been interest in incorporation nano-dimensional ceramic materials, such as montemorillonite, into the metal matrices to improve upon the corrosion and mechanical properties. Layered double hydroxides have been used as corrosion enhancer in polymer coatings by increasing mechanical strength and lowering the corrosion rate but until now, have not been incorporated in a metal matrix by any means. Layered double hydroxides can be easily synthesized in a variety of elemental compositions and sizes but typically require the use of non-polar solvents to delaminate into nanodimensional colloidal suspensions. The synthesis of a Zn-Al LDH has been studied and characterized. The effects of the non-polar solvents dimethylformamide and n-butanol on the deposition and corrosion resistance of nickel coatings from a borate electrolyte bath have been studied, a nickel-LDH nanocomposite coating has been synthesized by electrochemical deposition and the corrosion resistance has been studied. Results indicate an improvement in corrosion resistance for the coatings with minimal change in the nickel matrix's internal strain and crystallite size.
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Purushothaman, Bushan K. "DEVELOPMENT OF BATTERIES FOR IMPLANTABLE APPLICATIONS". Case Western Reserve University School of Graduate Studies / OhioLINK, 2006. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=case1151609663.
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Hall, David Scott. "An Electrochemical and Spectroscopic Investigation of Nickel Electrodes in Alkaline Media for Applications in Electro-Catalysis". Thesis, Université d'Ottawa / University of Ottawa, 2014. http://hdl.handle.net/10393/31627.
Texto completo da fonteResumo:
Nickel-based catalysts in aqueous alkaline media are low-cost electrode materials for electrolytic hydrogen generation, a renewable method of producing fuel and industrial feedstock. However, further work is necessary to develop inexpensive electro-catalyst materials with high activity and long-term stability. This thesis employs spectroscopic and electrochemical methods to directly address specific research problems for the development of improved materials and devices with commercial or industrial value. The first chapter reviews the applications of nickel electrodes; the structures of nickel, nickel hydroxides, and nickel hydrides; and techniques for measuring the electrochemically active surface area (AECSA) of nickel. In the second chapter, electrochemically precipitated nickel hydroxide materials are fully characterized by Raman spectroscopy, Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and X-ray diffraction (XRD). This work unifies and simplifies the large body of literature on the topic by considering two fundamental phases, α- and β-Ni(OH)2, and various types and extents of structural disorder. The third chapter examines and demonstrates the potential applications of in situ Raman spectroscopy by monitoring the spontaneous ageing of α-Ni(OH)2 to β-Ni(OH)2 in pure water at room temperature. The fourth chapter considers the longstanding problem of electrode deactivation, the gradual decrease in nickel electro-catalyst activity during prolonged hydrogen production. Voltammetric and XRD evidence demonstrates that hydrogen atoms can incorporate into the electrode material and cause structural disorder or the formation of α-NiHx and β-NiHx at the surface. The voltammetric formation of NiOx, α-Ni(OH)2, β-Ni(OH)2, and β-NiOOH surface species are examined by electrochemical and XPS measurements. The fifth chapter of this thesis presents a new method to measure the AECSA by adsorption of oxalate to the (001) surface of the surface Ni(OH)2, as evidenced by voltammetric and attenuated total reflectance (ATR) FT-IR spectroscopy measurements. The adsorbed oxalate limits the surface hydroxide to a single layer. The surface NiOOH/Ni(OH)2 reduction peak during the reverse scan may be used to accurately and precisely measure the AECSA. The error of this method is estimated at < 10 %.
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Rolland, Alice. "Synthèses et caractérisations de précurseurs de catalyseurs de type métaux supportés : Les hydroxydes doubles lamellaires : appliqués à la semi-hydrogénation de l'adiponitrile". Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20028.
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