Электрохимические аспекты повышения эффективности работы кислородных электродов в обратимых электрохимических устройствах для ресурсосберегающей энергетики

Проведены исследования с целью установления влияния толщины и микроструктуры электродов, состояния поверхности электрода и поляризации на протекание электрохимического процесса для электродных материалов La₂NiO₄₊δ и La₀,₆Sr₀,₄Co₀,₈Fe₀,₂O₃₋δ. Установлено, что толщина и микроструктура электродов оказывают существенное влияние на величину поляризационного сопротивления, но не изменяют механизм электродного процесса. Выявлены корреляции между данными, полученными методами электрохимического импеданса и изотопного обмена. Показано, что поляризация электродов оказывает существенное влияние на электрохимический отклик. В случае La₀,₆Sr₀,₄Co₀,₈Fe₀,₂O₃₋δ-электрода катодная поляризация приводит к уменьшению поляризационного сопротивления, а анодная - к увеличению. Для La₂NiO₄₊δ-электрода наблюдается обратная тенденция. При этом наибольшее влияние поляризация независимо от ее знака и материала электрода оказывает на процесс, связанный с обменом и диффузией кислорода. На примере электродов La₂NiO₄₊δ изучено влияние состояния поверхности электрода на его электрохимические характеристики. Выполнена модификация электродов оксидами La₂NiO₄₊δ и Pr₂NiO₄₊δ. Показано, что модификация электродов оказывает положительное влияние на электрохимические характеристики исследованных электродов, снижая поляризационное сопротивление электродов в несколько раз. Введение модифицирующих добавок не изменяет механизм электродной реакции, но оказывает существенное влияние на стадию электродного процесса, связанную с процессом обмена кислорода.