Напрям практичного використання в енергетиці явища електрохімічного фазоутворення металів та сплавів крізь стадію переохолодженого рідкого стану

Abstract

UK: Мета дослідження − визначити напрям практичного використання в енергетиці відкритого явища електрохімічного фазоутворення металів та сплавів через стадію переохолодженого рідкого стану. Методика. Запропоновано методи растрової електронної мікроскопії та імпедансної спектроскопії. Результати. Досліджено морфологію поверхні та електричні властивості металевих (мідної та нікелевої) фольг, одержаних звичайним методом електроосадження і методом стимульованого зародкоутворення під час затвердіння переохолодженої рідкої фази електроосаджуваного металу. Встановлено ефект зниження перехідного електричного опору на межі струмопідвід / електродний матеріал у разі застосування як струмопідвода мідної або нікелевої фольги з розгалуженою морфологією поверхні. Визначено напрям практичного використання установленого явища для виробництва хімічних джерел струму. Наукова новизна. Виявлено взаємозв’язок морфології поверхні та електричних властивостей металевої фольги. Практична значимість. Одержані результати відкривають перспективу виробництва хімічних джерел струму з підвищеною потужністю та стабільністю.

RU: Цель исследования − определить направление практического использования в энергетике открытого явления электрохимического фазообразования металлов и сплавов через стадию переохлажденного жидкого состояния. Методика. Использованы методы растровой электронной микроскопии и импедансной спектроскопии. Результаты. Исследованы морфология поверхности и электрические свойства металлических (медной и никелевой) фольг, полученных обычным методом электроосаждения и методом стимулированного зародышеобразования при затвердевании переохлажденной жидкой фазы электроосаждаемого металла. Установлен эффект снижения переходного электрического сопротивления на границе токоподвод / электродный материал при применении в качестве токоподвода медной или никелевой фольги с разветвленной морфологией поверхности. Определено направление практического использования установленного явления при производстве химических источников тока. Научная новизна. Выявлена взаимосвязь морфологии поверхности и электрических свойств металлической фольги. Практическая значимость. Полученные результаты открывают перспективу производства химических источников тока с повышенной мощностью и стабильностью.

EN: The direction of practical use in power engineering of the discovered phenomenon of electrochemical phase formation in metals and alloys via a supercooled liquid state stage is required to determine. Methodology. The methods of scanning electron microscopy and impedance spectroscopy were used. Findings. The surface morphology and electrical properties of metallic (copper and nickel) foils obtained by the usual method of electrodeposition and the method of stimulated nucleation during solidification of a supercooled liquid phase of the metal being electrodeposited are studied. The effect of reducing the transient electrical resistance at the current lead / electrode interface has been established when using copper or nickel foil with a branched surface morphology as a current lead. The direction of practical use of the established phenomenon in the production of chemical sources of current is determined. Originality. The relationship between the surface morphology and the electrical properties of the metallic foil is revealed. Practical value. The obtained results open the prospect of manufacturing chemical current sources having increased power and stability.