Selectivity and gas composition in electrochemical systems by mass spectrometry
Tid: Fr 2024-05-24 kl 13.00
Plats: E3, Osquars backe 14, Stockholm
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/webinar/register/WN_TYnpeqQpQFCcA2UYIo-LyA
Språk: Engelska
Ämnesområde: Kemiteknik
Respondent: Aleksandra Lindberg , Tillämpad elektrokemi
Opponent: Associate Professor Thijs de Groot, Eindhoven University of Technology, Nederländerna
Handledare: Professor Göran Lindbergh, Tillämpad elektrokemi; Ann Cornell Ann M. Cornell, Tillämpad elektrokemi; Susanne Holmin, Permascand AB
QC 20240418
Abstract
Denna doktorsavhandling presenterar experimentella studier av gasformiga produkter från två olika elektrokemiska system: kloratprocessen och Nickel Metallhydrid batteriet (NiMH), med användning av masspektrometri.
Den katodiska effektiviteten för vätgasutvecklingsreaktionen (HER) i kloratprocessen undersöktes genom att använda ex-situ syntetiserade MnOx-elektroder. Utan tillsats av giftig krom (VI), som används idag inom industrin, uppnåddes hög katodisk effektivitet. Effekten av olika ugnstemperaturer vid syntesen av elektrodbeläggningen på HER-effektiviteten undersöktes. Tillsatsen av krom (VI) i koncentrationer som är 1000 gånger lägre än de som används inom industrin idag, tillsammans med in-situ tillsattsmolybdat, visade lovande resultat för att bibehålla hög katodisk effektivitet och selektivitet gentemot HER. Bildningen av syrgas minskar den anodiska effektiviteten samt utgör en säkerhetsrisk på grund av samtidig förekomst av HER i den odelade cellen. Mängden producerat syre från två typer av elektroder, TiRu och TiRuSnSb,följdes. Syrgas produceras genom homogen hypokloritnedbrytning,heterogent på olika katalytiska ytor i kontakt med elektrolytlösningen och anodiskt under elektrolys, det vill säga elektrokemiskt.
Att undersöka gas-sammansättningen i batterier är en utmaning på grund av komplexiteten hos de reaktioner som leder till gas-utvecklingen.Dessutom har gasförbrukningen en betydande inverkan på mängden och sammansättningen av de insamlade gaserna. En metod för att undersöka gas-sammansättningen hos NiMH-batteriet, utan att påverka batteriprestanda, utvecklades. Två teknologier, provtagare och mikrokapillär, gav rimliga och kompletterande resultat.