Не смогли найти нужную продукцию?

Оставьте заявку и мы поможем вам с поиском

Мы поставляем оловянный анод марки сплава О1 стандартного размера 10х100х1000 по ГОСТ 860-75. Все аноды отличаются высокой химической чистотой, поверхность блестящая и гладкая. Олово в анодах применяется для гальванического оловянирования. Подробнее

В нашей компании можно купить оловянные аноды по доступной цене. Продукция поставляется в любых объемах. Доставка осуществляется собственным автотранспортом по всей территории Москвы и других городов РФ. Качество изделий подтверждается многочисленными сертификатами соответствия. Продукция всегда есть в наличии, благодаря чему сокращаются сроки выполнения заказов. Чтобы подробнее обсудить условия покупки оловяных изделий оптом или в розницу, свяжитесь по телефону с нашим консультантом.

Оловянный анод

Аноды

Аноды оловянный

Аноды — множественное число слова «анод»; Эта форма применяется преимущественно в металлургии, где применяются аноды для гальваники, используемые для нанесения на поверхность изделия слоя металла электрохимическим способом.
 Основное распространение получили аноды из цинка (бывают сферические, литые и катаные, чаще используются последние), никеля, меди (среди которых отдельно выделяют медно-фосфористые, марки АМФ), кадмия (применение которых сокращается из-за экологической вредности), бронзы,олова (применяются при производстве печатных плат в радиоэлектронной промышленности), сплава свинца и сурьмы, серебра, золота и платины.
Аноды из недрагоценных металлов применяются для повышения коррозионной стойкости, повышения эстетических свойств предметов и др. целей. 

Оловянные аноды 01 предназначены для использования в гальванических ваннах, бывают холоднокатаные и литые (не рекомендуются для гальваники), в зависимости от способа производства. Производство анодов оловянных идет с использованием олова О1, О1пч, О2 (чушка) ГОСТ 860.
Предельные отклонения: по толщине от +3 до +5 мм при номинальной от 10 до 30 мм; по ширине от -5 до +5 мм при номинальной от 55 до 500 мм; по длине -30 мм при номинальной от 500 до 1000 мм.
 
Аноды оловянные О1пч толщиной 30 мм производятся литыми.
Допускаются округление углов, кромок, вмятины, царапины, раковины, забоины не выводящие размеры анодов за предельные отклонения по толщине, а также цвета побежалости и волнистость.
Теоретический вес оловянных анодов вычисляется по плотности олова 7,29 г/см3. Один оловянный анод весит 14,58 кг (10х200х1000 мм).
Аноды олова перевозят всеми видами крытого транспорта. Хранят оловянные аноды в закрытых помещениях, исключающих воздействие влаги, активных химических реагентов и возможное механическое повреждение.
 
Возможные проблемы оловянирования и способы устранения: получение темного губчатого и рыхлого покрытия — необходимо пассивировать оловянные аноды; потемнение анодов, помутнение электролита, выпадение осадка и белого налета на анодах — недостаток щелочи; на анодах наблюдается сильное газовыделение, образование черного налета — пассивирование анодов из-за примеси свинца — чаще вынимать и очищать аноды от корки и шлама или сменить аноды. 

Гальваника с оловянными анодами: использование и примеры

Оборудование, используемое в производстве, может состоять из ряда металлов и сплавов, которые обеспечивают прочность, электрическую и теплопроводность, долговечность, обрабатываемость и другие характеристики. Однако на саму металлическую часть может отрицательно повлиять окружающая среда и само рабочее приложение. В других случаях металлическая часть может создавать проблемы, если вступает в контакт с другими металлами или продуктами, такими как токсичные металлы, которые могут создавать опасность во время обработки пищевых продуктов.

Чтобы избежать этих обстоятельств, металл будет покрыт оловянным анодом во время процесса гальваники. Как пластичный металл, олово обеспечивает коррозионную стойкость и считается нетоксичным, поскольку его можно покрыть другими цветными металлами, такими как медь или никель.

Гальваника с оловянными анодами заключается в погружении оловянных анодов и металлической части, на которую наносится покрытие, в раствор электролита.Затем в жидкость вводят электрический ток. Олово будет соединено с положительно заряженным анодным электродом, в то время как металлическая часть будет прикреплена к отрицательно заряженному катодному электроду.

Постоянный ток вдоль анода растворяет олово в растворе электролита, поскольку оно притягивается к катоду. Расплавленное олово восстанавливается и наносится на металлическую деталь. Есть несколько различных процессов гальваники, которые можно использовать с оловянными анодами.

Для хрупких деталей вибрационное покрытие — дорогостоящий способ покрытия металлических деталей, поскольку они помещаются в корзину с металлическими кнопками, содержащими раствор электролита, поскольку корзина вибрирует.

Покрытие цилиндра используется для небольших деталей, так как цилиндр, содержащий раствор электролита, вращается. Это наиболее экономичная процедура нанесения гальванических покрытий.

Покрытие стойки используется для больших металлических деталей, поскольку металл подвешивается на стойке, когда стойка опускается в раствор электролита. Этот процесс дороже, чем гальваника ствола, но дешевле, чем гальваническое покрытие.

Гальваническое покрытие олова другими металлическими деталями можно найти во многих сферах применения.Особое внимание необходимо уделить выбору типа процесса электролита, количества добавленных слоев олова и области применения. Производители также должны решить, будет ли олово сплавлено с другими металлами, такими как свинец, висмут, серебро, медь, цинк или свинец / медь, в процессе гальванического осаждения. Некоторые виды использования оловянных анодов включают:

Снижение трения: Олово будет легировано свинцом и медью для создания покрытия на подшипниках двигателя. Это оловянное покрытие позволяет подвижным подшипникам скользить без усилий с меньшим трением.Без оловянного анода подшипники могут испытывать значительный износ, так как это может привести к внезапному выходу из строя.

Коррозионная стойкость: В наружных применениях, которые будут подвергаться значительному ущербу от окружающей среды, лужение может защитить металл от коррозии, выступая в качестве расходуемого анода. Вместо того, чтобы агрессивная среда поражала металлическую деталь, она сначала разъедает оловянное покрытие.

Улучшение электрической и теплопроводности: Олово будет нанесено гальваническим способом на детали, когда необходимо увеличить электрическую или теплопроводность, поскольку оно может быть нанесено на электронные компоненты и полупроводники.

Защита поверхности: Для пищевой промышленности оловянные аноды будут нанесены гальваническим способом на детали оборудования в качестве защитного покрытия для предотвращения загрязнения, поскольку олово считается нетоксичным.

Увеличенная толщина и однородность поверхности: Металлическая деталь может иметь неровную или слишком тонкую поверхность для нанесения. Олово будет нанесено на поверхность гальваническим способом для получения более равномерной толщины, не влияя на свойства металлической детали.

Обработка металла: В некоторых случаях оловянные аноды применяются в качестве покрытия для улучшения эстетического вида.Олово придает деталям более мягкую и пластичную поверхность.

В Belmont Metals мы поставляем производителям аноды из чистого олова класса А и 99,9% олова. Наши аноды поставляются как открытые плоские аноды с размерами анодов длиной 3 дюйма, длиной 4 дюйма и длиной 5 дюймов. Для получения дополнительной технической информации свяжитесь с нашей компанией сегодня.

оловянных анодов | Ультрачистое, высокое качество, звезда Grade-A, хром | Картер Сплавы Ко.

Мы поставляем продукцию из сверхчистого олова для конкретных применений, где требуются более высокие сорта олова.Наша марка олова имеет чистоту 99,99%, очищенную в соответствии с самыми высокими мировыми стандартами. Этот тип олова используется в специальных приложениях, где нельзя использовать стандартные сорта олова. Сверхчистое олово имеет чрезвычайно низкий уровень свинца, кадмия, сурьмы и меди. Все поставки сопровождаются сертификатом анализа из современной лаборатории, чтобы гарантировать, что вам будет доставлен качественный продукт.

Физические свойства сверхчистого олова

Типичный анализ сверхчистого олова

Хромированные аноды

Carter Alloys поставляет сплавы 94Pb / 6Sb или 93Pb / 7Sn в форме анода с прикрепленными крючками. Эти же сплавы поставляются в форме прутков, проволоки, пластин и труб с различными диаметрами и размерами.

оловянный анод | AMERICAN ELEMENTS ®

РАЗДЕЛ 1. ИДЕНТИФИКАЦИЯ

Наименование продукта: Оловянный анод

Номер продукта: Все применимые коды продуктов American Elements, например.грамм. СН-М-02-АНОД , СН-М-03-АНОД , СН-М-04-АНОД , SN-M-05-ANOD

Номер CAS: 7440-31-5

Соответствующие установленные области применения вещества: Научные исследования и разработки

Информация о поставщике:
American Elements
10884 Weyburn Ave.
Лос-Анджелес, Калифорния

Тел .: +1 310-208-0551
Факс: +1 310-208-0351

Телефон экстренной связи:
Внутренний номер, Северная Америка: +1 800-424-9300
Международный: +1 703-527-3887

РАЗДЕЛ 2.ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТИ

Классификация вещества или смеси
Классификация в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1272/2008
Вещество не классифицируется как опасное для здоровья или окружающей среды в соответствии с Регламентом CLP.
Классификация в соответствии с Директивой 67/548 / EEC или Директивой 1999/45 / EC
N / A
Информация об особых опасностях для человека и окружающей среды:
Данные отсутствуют
Опасности, не классифицированные иным образом
Данные отсутствуют
Элементы маркировки
Маркировка в соответствии с в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1272/2008
НЕТ
Пиктограммы опасности
НЕТ
Сигнальное слово
НЕТ
Краткие сведения об опасности
НЕТ
Классификация WHMIS
Не контролируется
Система классификации
Рейтинги HMIS (шкала 0- 4)
(Система идентификации опасных материалов)
ЗДОРОВЬЕ
ПОЖАР
РЕАКТИВНОСТЬ
0
0
0
Здоровье (острые эффекты) = 0
Воспламеняемость = 0
Физическая опасность = 0
Другие опасности
Результаты оценки PBT и vPvB
PBT : НЕТ
vPvB: НЕТ

РАЗДЕЛ 3.СОСТАВ / ИНФОРМАЦИЯ ОБ ИНГРЕДИЕНТАХ

Вещества
Номер CAS / Название вещества:
7440-31-5 Олово
Идентификационный номер (а):
Номер ЕС: 231-141-8

РАЗДЕЛ 4. ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ

Описание мер первой помощи
Общие сведения
Никаких специальных мер не требуется.
При вдыхании:
В случае жалоб обратиться за медицинской помощью.
При попадании на кожу:
Обычно продукт не раздражает кожу.
При попадании в глаза:
Промыть открытый глаз под проточной водой в течение нескольких минут.Если симптомы не исчезнут, обратитесь к врачу.
При проглатывании:
Если симптомы не исчезнут, обратиться к врачу.
Информация для врача
Наиболее важные симптомы и воздействия, как острые, так и замедленные
Данные отсутствуют
Указание на необходимость немедленной медицинской помощи и специального лечения
Данные отсутствуют

РАЗДЕЛ 5. МЕРЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Средства пожаротушения
Подходящие средства пожаротушения
Специальный порошок для металлических огней. Не используйте воду.
Средства пожаротушения, непригодные из соображений безопасности
Вода
Особые опасности, исходящие от вещества или смеси
При пожаре могут образоваться следующие вещества:
Дым оксида металла
Рекомендации для пожарных
Защитное снаряжение:
Нет специальных мер требуется.

РАЗДЕЛ 6. МЕРЫ ПРИ СЛУЧАЙНОМ ВЫБРОСЕ

Меры личной безопасности, защитное снаряжение и порядок действий в чрезвычайной ситуации
Не требуется.
Меры по защите окружающей среды:
Не допускайте попадания материала в окружающую среду без официального разрешения.
Не допускать попадания продукта в канализацию, канализацию или другие водоемы.
Не позволяйте материалу проникать в землю или почву.
Методы и материалы для локализации и очистки:
Собирать механически.
Предотвращение вторичных опасностей:
Никаких специальных мер не требуется.
Ссылка на другие разделы.
См. Раздел 7 для получения информации о безопасном обращении.
См. Раздел 8 для получения информации о средствах индивидуальной защиты.
См. Информацию об утилизации в Разделе 13.

РАЗДЕЛ 7. ОБРАЩЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ

Обращение
Меры предосторожности для безопасного обращения
Хранить контейнер плотно закрытым.
Хранить в сухом прохладном месте в плотно закрытой таре.
Информация о защите от взрывов и пожаров:
Никаких специальных мер не требуется.
Условия безопасного хранения с учетом несовместимости
Требования, предъявляемые к складским помещениям и таре:
Особых требований нет.
Информация о хранении в одном общем хранилище:
Не хранить вместе с кислотами.
Хранить вдали от окислителей.
Дополнительная информация об условиях хранения:
Держать емкость плотно закрытой.
Хранить в прохладном, сухом месте в хорошо закрытых емкостях.
Специальное конечное использование
Данные отсутствуют

РАЗДЕЛ 8. КОНТРОЛЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ / ЛИЧНАЯ ЗАЩИТА

Дополнительная информация о конструкции технических систем:
Нет дополнительных данных; см. раздел 7.
Параметры контроля
Компоненты с предельными значениями, требующие контроля на рабочем месте: 7440-31-5 Олово (100.0%)
PEL (США) Долгосрочное значение: 2 мг / м ³ металл
REL (США) Долгосрочное значение: 2 мг / м ³
TLV (США) Долгосрочное значение: 2 мг / м ³ металл
EL (Канада) Долгосрочное значение: 2 мг / м ³ металл
EV (Канада) Долгосрочное значение: 2 * 0,1 ** мг / м ³ * металл, оксид, неорг. compds.; ** org. compds .: Кожа
Дополнительная информация: Нет данных
Контроль воздействия
Средства индивидуальной защиты
Соблюдайте типичные меры защиты и гигиены при обращении с химическими веществами.
Поддерживайте эргономичную рабочую среду.
Дыхательное оборудование: Не требуется.
Защита рук: Не требуется.
Время проницаемости материала перчаток (в минутах): данные отсутствуют
Защита глаз: защитные очки
Защита тела: защитная рабочая одежда.

РАЗДЕЛ 9. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Информация об основных физико-химических свойствах
Внешний вид:
Форма: Твердое вещество в различных формах
Цвет: Серебристо-серый
Запах: Без запаха
Порог запаха: Нет данных.
pH: нет данных
Точка плавления / интервал плавления: 231,9 ° C (449 ° F)
Точка кипения / интервал кипения: 2270 ° C (4118 ° F)
Температура сублимации / начало: данные отсутствуют
Воспламеняемость (твердое, газ): Нет данных.
Температура возгорания: данные отсутствуют
Температура разложения: данные отсутствуют
самовоспламенение: данные отсутствуют.
Взрывоопасность: данные отсутствуют.
Пределы взрываемости:
Нижняя: данные отсутствуют
Верхние: данные отсутствуют
Давление пара: нет данных
Плотность при 20 ° C (68 ° F): 7.31 г / см ³ (61,002 фунта / галлон)
Относительная плотность: данные отсутствуют.
Плотность пара: нет данных
Скорость испарения: нет данных
Растворимость в воде (H ₂ O): нерастворимый
Коэффициент распределения (н-октанол / вода): данные отсутствуют.
Вязкость:
Динамическая: Нет
Кинематическая:
Другая информация
Данные отсутствуют

РАЗДЕЛ 10. СТАБИЛЬНОСТЬ И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ

Реакционная способность
Данные отсутствуют
Химическая стабильность
Стабилен при рекомендуемых условиях хранения.
Термическое разложение / условия, которых следует избегать:
Разложение не происходит при использовании и хранении в соответствии со спецификациями.
Возможность опасных реакций
Реагирует с сильными окислителями
Условия, которых следует избегать
Данные отсутствуют
Несовместимые материалы:
Кислоты
Окислители
Опасные продукты разложения:
Дым оксида металла

РАЗДЕЛ 11. ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

10 эффекты
Острая токсичность:
Реестр токсических эффектов химических веществ (RTECS) содержит данные об острой токсичности для компонентов этого продукта.
Значения LD / LC50, имеющие отношение к классификации: Нет данных
Раздражение или разъедание кожи: Может вызывать раздражение
Раздражение или разъедание глаз: Может вызывать раздражение
Сенсибилизация: Сенсибилизирующие эффекты неизвестны.
Мутагенность зародышевых клеток: Эффекты неизвестны.
Канцерогенность: Нет данных о классификации канцерогенных свойств этого материала от EPA, IARC, NTP, OSHA или ACGIH.
Реестр токсических эффектов химических веществ (RTECS) содержит данные о онкогенных, канцерогенных и / или опухолевых заболеваниях этого вещества.
Репродуктивная токсичность: Эффекты неизвестны.
Специфическая системная токсичность, поражающая отдельные органы-мишени — многократное воздействие: Эффекты неизвестны.
Специфическая системная токсичность, поражающая отдельные органы-мишени — однократное воздействие: Эффекты неизвестны.
Опасность при вдыхании: Эффекты неизвестны.
От подострой до хронической токсичности: Реестр токсических эффектов химических веществ (RTECS) содержит данные о токсичности при множественных дозах для этого вещества.
Дополнительная токсикологическая информация: Насколько нам известно, острая и хроническая токсичность этого вещества полностью не изучена.

РАЗДЕЛ 12. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Токсичность
Водная токсичность:
Нет данных
Стойкость и разлагаемость
Нет данных
Потенциал биоаккумуляции
Нет данных
Подвижность в почве
Нет данных
Дополнительная экологическая информация:
допускать попадание материала в окружающую среду без официальных разрешений.
Избегать попадания в окружающую среду.
Результаты оценки PBT и vPvB
PBT: N / A
vPvB: N / A
Другие побочные эффекты
Нет данных

РАЗДЕЛ 13.СООБРАЖЕНИЯ ПО УТИЛИЗАЦИИ

Методы обработки отходов
Рекомендация
Проконсультируйтесь с официальными правилами, чтобы обеспечить надлежащую утилизацию.
Неочищенные упаковки:
Рекомендация:
Утилизация должна производиться в соответствии с официальными правилами.

РАЗДЕЛ 14. ТРАНСПОРТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Номер ООН
DOT, ADN, IMDG, IATA
N / A
Собственное транспортное наименование ООН
DOT, ADN , IMDG, IATA
N / A
Класс (ы) опасности при транспортировке
DOT, ADR, ADN, IMDG, IATA
Class
N / A
Группа упаковки
DOT, IMDG, IATA
N / A
Экологические опасности:
N / A
Особые меры предосторожности для пользователя
N / A
Транспортировка навалом в соответствии с Приложением II MARPOL73 / 78 и кодом IBC
N / A
Транспортировка / Дополнительная информация:
DOT
Marine Pollutant (DOT):
Нет

РАЗДЕЛ 15.НОРМАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ.

РАЗДЕЛ 16.ПРОЧАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Паспорт безопасности в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1907/2006 (REACH). Вышеприведенная информация считается правильной, но не претендует на исчерпывающий характер и должна использоваться только в качестве руководства. Информация в этом документе основана на текущем уровне наших знаний и применима к продукту с учетом соответствующих мер безопасности. Это не является гарантией свойств продукта. American Elements не несет ответственности за любой ущерб, возникший в результате обращения или контакта с вышеуказанным продуктом.Дополнительные условия продажи см. На обратной стороне счета-фактуры или упаковочного листа. АВТОРСКИЕ ПРАВА 1997-2021 AMERICAN ELEMENTS. ЛИЦЕНЗИОННЫМ ДАННЫМ РАЗРЕШЕНО ИЗГОТОВЛЕНИЕ НЕОГРАНИЧЕННЫХ КОПИЙ БУМАГИ ТОЛЬКО ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.

Проблемы с лужением анода

Проблема? Решение? Звоните прямо!
(один из очень немногих в мире сайтов без регистрации)

Текущие вопросы и ответы:

Q.Мы работаем над нанесением покрытия на медь из блестящего кислотного олова SnSO4. Мы используем условия: 30 А в течение 30 минут при плотности тока 11 А / кв. Фут. Он наносится на длинную медную фольгу, намотанную на оправку, соединенную с катодом. Аноды представляют собой несколько листов жести в полипропиленовых мешках. Аноды соединены, и общая площадь анода и катода составляет ~ 1: 1. Мы видели, как оловянные аноды обычно темнеют после каждого нанесения покрытия, а поверхность с покрытием блестит. Наш вопрос заключается в том, что после каждого цикла очистка поверхности анодов и промывка анодных мешков занимает 1-2 часа, что намного дольше, чем нанесение гальванического покрытия, и это ограничивает наши производственные возможности.

Предыдущие близкие вопросы и ответы, сначала самые старые:

Q.

В. Уважаемый Джеймс, Спасибо, что вернулись к моей проблеме. Я проверил соотношение и обнаружил, что площадь анода в два раза больше, чем площадь погруженного провода в резервуаре. Проблема в том, что когда мы начинаем с новых / чистых анодов , первоначально напряжение составляет около 2 вольт, а ток около 90 ампер, но через некоторое время мы наблюдаем, как ток снижается, и для поддержания тока на уровне 90 ампер напряжение ванны увеличивается примерно до 4,15 вольт. Мы работаем при плотности тока около 250 ампер / кв.футов. Также повышается кислотность раствора.

В. Спасибо за ответ.

Состав используемой ванны:
Олово как металл 55 г / л
серная кислота 50 г / л,
темп. основного бака комнатная темп. около 32 градусов по Цельсию
в резервуаре 30 витков провода
диаметр провода 0,350 мм
длина каждого витка погружением 3 фута 10 дюймов
общая площадь погруженного провода в резервуар составляет 0,4146 кв. футов.
, принимая плотность тока 250 ампер / кв.футов, мы получили ток 90 ампер.
скорость проволоки 75 мтс / мин.
мы добавляем около 2 г / л желатина в резервуар.

Мы наблюдаем, что аноды не расходуются в значительной степени. мы ежедневно анализируем раствор и замечаем, что содержание олова продолжает снижаться, а содержание серной кислоты увеличивается. аноды тоже становятся черными.

Чтобы дать вам представление о решении, олово находится в диапазоне 35 г / л, а серная кислота — до 102 г / л. Подскажите пожалуйста, в чем проблема.

A. (REF: книги)

1- Возможно, ваши аноды загрязнены свинцом.
2- Аноды не должны быть желтоватого цвета, если это так, ваши аноды должны быть в состоянии чрезмерной пассивации. Для этого вам нужно медленно вставлять анод, включив макс. Мощность с помощью манекена, чтобы чрезмерно пассивировать анод ; чтобы удерживать это состояние чрезмерной пассивации, ваш анод должен быть намного меньше, чем ваш катод .

ИЗВИНИТЕ, вторая часть предыдущего ответа не применима к упомянутому раствору лужения.

Аноды, не растворяющиеся в ванне для светлокислотного лужения

Q. Мы используем ванну для блестящего лужения кислотой. Conc-30 г / л и серная кислота 120 мл / л макс. Обычно мы используем 4 анода размером 300 x 100 x 12,5 мм. Обычно мы получаем яркое хорошее покрытие при 40 ампер. Но в настоящее время мы устанавливаем пластину на ток от 30 до 35 ампер, и нам также посоветовали уменьшить поверхность анода до минимума. 2 анода. В течение последних 2 недель мы наблюдаем, что анод не растворяется, и раствор теряет содержание металлов, что вынуждает нас запускать гальваническое покрытие путем добавления сульфата двухвалентного олова.В последние годы, поскольку растворение анода было больше, содержание металла обычно резко возрастает, и мы использовали разбавление ванны.
Также, когда анод растворяется, мы видим черное покрытие на поверхности анода, которое при очистке обнажает яркую кристаллическую поверхность.

А.

Очистка анодов из поляризованного олова

В. Здравствуйте,
. В настоящее время мы работаем над решением проблемы, которая, похоже, возникает с нашей линией олова, и я спрашиваю, есть ли способ очистить поляризованные жестяные стержни. Мы пытаемся создать новую гальваническую ванну, однако мы заменили все жестяные стержни, которые еще должны иметь много жизни, но в настоящее время их нельзя использовать, поскольку они черные и поляризованные. Поскольку замена стержней была дорогостоящей, мы предпочли бы иметь возможность спасти то, что у нас есть в настоящее время.

А. Привет, Николь. Две страницы из «Пособия по гальванике садового государственного филиала AESF» —

Примечание об авторских правах: Мы стараемся соблюдать авторские права и защищать их, но … Поскольку этот том предлагался в течение многих лет по цене печати без наценки, и потому что другие способы распространения его среди людей сократились до -существует, и поскольку вся книга была напечатана моим административным помощником бесплатно для кого-либо, кроме меня, и я ненавижу, когда эти долгие месяцы работы потеряны для потомков и полностью потрачены впустую, я не чувствую себя плохо, размещая такие отрывки.

В. Спасибо за ответ!

Пытаясь решить нашу проблему поляризации, мы также планируем провести испытания на предмет загрязнения железом. Из предыдущего вопроса мне интересно, следует ли нам также проверять раствор для ванны на содержание свинца?

Мы не так внимательно отнеслись к испытаниям гальванической ванны, как следовало бы. В настоящее время мы тестируем двухвалентное олово, свободную кислоту и проводим испытания в лабораторных условиях в дополнение к некоторым добавкам (MSA и первичным).Внутреннее тестирование проводится на нерегулируемой основе, исходя из того, что я обнаружил (определенно не ежедневно), а внешнее тестирование проводится ежемесячно, если нет проблем. Мы также проводим испытания ячеек корпуса только при возникновении проблемы. Читая информацию на этих страницах, я заметил необходимость ежедневно определять количество бесплатной щелочи?

Очевидно, что мне все равно нужен лучший план тестирования.

Спасибо!

Оловянные аноды становятся черными через 2 дня

Оловянный анод в ячейке корпуса, коричневый

Q.

Заявление об ограничении ответственности: на этих страницах невозможно полностью диагностировать проблему отделки или опасности операции. Вся представленная информация предназначена для общего ознакомления и не отражает профессионального мнения или политики работодателя автора. Интернет в основном анонимный и непроверенный; некоторые имена могут быть вымышленными, а некоторые рекомендации могут быть вредными.

Если вы ищете продукт или услугу, связанную с отделкой металла, пожалуйста, посетите эти каталоги:

О нас / Контакты — Политика конфиденциальности — © 1995-2021 finish.com, Pine Beach, New Jersey, USA

Произошла ошибка при настройке вашего пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Гальванический анод | Продукты | Сенджу Металл Индастри Ко., Лтд.

Аноды, не содержащие минералов, для обеспечения безопасности

Характеристики

• Мы удалили конфликтные минералы из наших продуктов.
  В наших продуктах используется свинец в очень малых количествах, что позволяет нам соответствовать Директиве RoHS (Ограничение содержания опасных веществ).
• Наши аноды изготовлены из мельчайших кристаллических частиц одинакового диаметра, что позволяет наносить гальваническое покрытие при низких напряжениях, что способствует экономии энергии
• Мы используем специальные методы производства, чтобы поддерживать низкое содержание оксидов в наших анодах, чтобы предотвратить загрязнение гальванической жидкости и снизить стоимость гальваники.

Аудиты подтверждают, что аноды SMIC не содержат «конфликтных минералов».

В дополнение к соблюдению раздела 1502 Закона Додда-Франка о реформе Уолл-стрит и защите прав потребителей в связи с конфликтом, связанным с отсутствием полезных ископаемых, наши продукты содержат чрезвычайно небольшое количество свинца. Мы обеспечиваем это, выполняя управление партиями. Отложения, образующиеся в процессе нанесения покрытия, содержат чрезвычайно небольшое количество свинца (1000 ppm), как предусмотрено Директивой ЕС RoHS.Это устраняет необходимость в отдельном процессе для проверки содержания лида.

Меньшее количество оксидов на границах зерен позволяет снизить затраты.

Мельчайшая кристаллическая структура также предотвращает образование слишком большого количества оксидов между границами зерен. Когда олово, содержащееся в аноде, ионизируется для плавления в гальванической жидкости, оксиды, нежелательные для осаждения гальванической пленки, выделяются в гальваническую жидкость.Аноды SMIC с низким содержанием оксидов выделяют чрезвычайно небольшое количество оксидов, чтобы предотвратить загрязнение гальванической жидкости, тем самым снижая частоту замены гальванической жидкости и устраняя необходимость в отдельном процессе очистки. Это позволяет снизить затраты.

Сплавы с очень низким содержанием примесей и оксидов

Содержание сульфидов и оксидов в анодах SN100

Анализ направления глубины поверхности с помощью ESCA (электронная спектроскопия для химического анализа)

Высочайшее качество, обеспечиваемое заводом, имеющим сертификат ISO

Являясь ведущим производителем припоев для монтажа на высшем уровне, мы максимально использовали наши исследования и разработки, продолжавшиеся не менее полувека, а также нашу признанную технологию управления продукцией и производственные мощности высокого уровня для обеспечения резки. передовые технологии вместе с продуктами мирового класса.Кроме того, мы анализируем состав наших анодов Pureloy для каждой плавильной установки и выпускаем протокол результатов для них с целью контроля качества.

Олово и соединения олова в качестве анодов в литий-ионных и натрий-ионных батареях: обзор

Аннотация

Соединения олова и олова считаются многообещающими анодами литий-ионных батарей следующего поколения из-за их высокой теоретической емкости , невысокая стоимость и хорошие рабочие возможности. Однако их практическое применение серьезно затруднено из-за огромных изменений объема во время процессов введения и экстракции Li ⁺ (Na ⁺ ), что может привести к огромной необратимой потере емкости и короткому сроку службы.Чтобы обойти эти проблемы, анализируется значение морфологического дизайна и синергетических эффектов за счет объединения совместимых соединений и / или металлов вместе на электрохимических свойствах. В этом обзоре был обобщен недавний прогресс и понимание соединений олова и олова, используемых в литиевых (натриевых) -ионных батареях, а также указаны соответствующие подходы к оптимизации электрохимических характеристик. Обсуждаются преимущества и присущие вышеупомянутым материалам недостатки, которые могут влиять на электрохимические характеристики, с целью обеспечить всестороннее понимание соединений олова и олова в литий-ионных батареях.

Ключевые слова: олово, соединение олова, анод, литий-ионные батареи, натрий-ионные батареи

Введение

С момента коммерциализации литий-ионных батарей (LIB) корпорацией Sony в 1991 году LIB широко используются в портативные устройства, электромобили и оборудование для хранения энергии за их преимущества, заключающиеся в отсутствии эффекта памяти, длительном сроке службы и высокой плотности энергии (Tarascon and Armand, 2010; Kim et al., 2012; Wang et al., 2019). Из-за значительного истощения ресурсов лития существующие ограниченные и неравномерно распределенные запасы лития не могут удовлетворить растущие потребности LIBs (по оценкам, в земной коре содержится 17 ppm; Grosjean et al., 2012). Из-за обильных запасов натрия (по оценкам, в земной коре содержится 23 000 ppm) натриевые батареи могут быть привлекательной альтернативой. Традиционные Na-S батареи требуют рабочих температур от 300 до 350 ° C, чтобы обеспечить достаточную проводимость Na ⁺ NaAl ₁₁ O ₁₇ , но проблемы безопасности и потери энергии из-за поддержания рабочей температуры неизбежны (Wen et al. , 2008; Xin et al., 2014; Kou et al., 2019). Руководствуясь схожими химическими свойствами натрия и лития, исследователи переключили свое внимание на натрий-ионные батареи (SIB) при температуре окружающей среды, но для практического применения SIB необходимо решить множество проблем (Yabuuchi et al., 2014; Ли и др., 2018; Wu L. et al., 2018; Лю Ю. и др., 2019). Основная проблема заключается в большем размере радиуса Na ⁺ (1,09 Å) по сравнению с Li ⁺ (0,74 Å), что приводит к замедленной кинетике реакции с низкой емкостью, низкой скоростью и коротким сроком службы (Chevrier and Ceder , 2011; Xu et al., 2013; Li et al., 2018). Были проведены обширные исследования для понимания требований коммерческих SIB, которые являются отличным выбором для недорогого и крупномасштабного оборудования для хранения энергии, необходимого для прерывистой возобновляемой энергии и интеллектуальных сетей (Palomares et al., 2012; Pan et al., 2013). Для сравнения, плотность энергии LIB не может полностью удовлетворить растущую потребность в электронных устройствах хранения энергии (Xiao et al., 2018; Fang et al., 2020). В настоящее время обычный анод в LIB представляет собой графит, который следует по пути реакции интеркаляции / деинтеркаляции с низкой теоретической емкостью (378 мАч / г) и электрохимически неблагоприятен для SIB из-за большего размера Na ⁺ (Qian et al. ., 2014). Следовательно, не весь успешный опыт LIB может быть применен в SIB.Обычно графен и неграфитовый углерод (например, твердый углерод и технический углерод) являются обычными анодами в SIB. Кроме того, TiO ₂ , Na ₂ Ti ₃ O ₇ , Sn, SnO ₂ , SnS ₂ , Sb и P и т. Д. Являются потенциальными анодными материалами для хранения Na ⁺ в Системы SIB (Slater et al., 2013; Li et al., 2018; Guan et al., 2020). Благодаря схожему механизму зарядки-разрядки реакции легирования / удаления легирования анодов на основе олова привлекли значительное внимание, поскольку они применимы как к LIB, так и к SIB с высокой теоретической емкостью (Stevens and Dahn, 2000; Zhu et al., 2013). Экологичность, низкая стоимость и более низкие эксплуатационные возможности, чем у графита, также являются привлекательными характеристиками для олова и его соединений, но они содержат следующие внутренние дефекты (Fu et al., 2016). Соединения олова и олова в качестве анодов в LIB (SIB) выдерживают колоссальные изменения объема во время процессов введения и извлечения Li ⁺ (Na ⁺ ), что приводит к измельчению активных материалов, а также к потере электрического контакта с коллектором (Zhang , 2011; Лю Д.и др., 2019). Более того, непрерывно регенерированный межфазный слой твердого электролита (SEI) между электродом и границей электролита будет потреблять дополнительные ионы лития (натрия), вызывая большую необратимую потерю емкости и плохую стабильность цикла (Beaulieu et al., 2001). Наконец, что не менее важно, электронная проводимость SnO ₂ (0,1 См / м) и SnS ₂ (1 См / м) намного уступает Sn (9,1 × 10 ⁶ См / м) (Тангараджу и Калианнан , 2000; Saadeddin et al., 2006; Nie et al., 2020). Чтобы справиться с этими проблемами, было принято множество мер, которые резюмируются следующим образом.

Во-первых, согласно всесторонним исследованиям, олово и соединения олова в нанометровом масштабе могут в некоторой степени уменьшить напряжение, вызванное изменениями объема, и могут сократить пути переноса ионов и электронов лития (натрия). Кроме того, на границе между электродами и электролитами образуется больше реактивных участков (Uchiyama et al., 2008; Park and Park, 2015; Park et al., 2018). Второй метод заключается во введении олова и соединений олова с одной или несколькими фазами, способными выдерживать напряжение, которые могут обеспечивать электронную проводимость, например углеродистые материалы, металлы и некоторые соединения переходных металлов (Kepler et al., 1999; Takamura et al., 1999 ). В 2005 году Sony выпустила на рынок первый аморфный анод на основе олова под торговой маркой «Nexelion», и этот анод состоит из Sn, Co и C, где Co и C определены как проводящие фазы и фазы, снимающие напряжение. По данным Sony, Nexelion имеет емкость 900 мАч, что на 28% больше, чем у обычного графита (700 мАч) при 0.2 ° С. Были проведены обширные исследования для поиска осуществимого и недорогого способа синтеза анодов на основе олова и соединений олова с удовлетворительными физико-химическими и электрохимическими свойствами как для LIB, так и для SIB одновременно. В этом обзоре мы сосредоточимся на последних достижениях Sn, SnO ₂ и SnS ₂ в качестве анодов в LIB и SIB. В этом всестороннем обзоре подробно описаны сходства и различия между Sn, SnO ₂ и SnS ₂ , используемых в LIB (SIB), а также даны четкие указания по проектированию структуры и процедурам изготовления в отношении синтеза анодных материалов. в LIB и SIB.

Олово и соединения олова в LIB

Композиты на основе Sn

Sn имеет высокую теоретическую удельную емкость 993,4 мАч / г, согласно обратимой реакции Sn + x Li ⁺ + x e ^— ↔Li _x Sn (0≤ x ≤4,4) (Lee et al., 2003). Однако огромные объемные изменения и агрегация частиц Sn в процессе легирования / удаления легирования являются основными препятствиями для практического применения (Beaulieu et al., 2001).Как правило, считается, что углеродсодержащие материалы и интерметаллиды на основе Sn эффективно решают эти проблемы и в значительной степени улучшают характеристики батареи анодных материалов на основе Sn (Zhao et al., 2015; Ying and Han, 2017). Углеродные материалы, выступающие в качестве подложки или покрытия, могут эффективно облегчить изменение объема и агрегацию частиц Sn и повысить общую проводимость, особенно с графеном (Wen et al., 2016). Чжоу и др. сообщили об высокоэффективном аноде, в котором наночастицы олова пропитаны легированным азотом графеном (Zhou et al., 2013а). Графеновое покрытие может облегчить перенос электронов и предотвратить агрегацию частиц олова. Добавление пустот между графеном и наночастицами олова позволяет компенсировать изменения объема. В результате конечный композит обеспечивает обратимую емкость 481 мАч / г при плотности тока 100 мА / г.

Некоторые интерметаллиды на основе Sn также рассматривались в качестве многообещающего выбора, такие как Sn-Cu, Sn-Co, Sn-Sb, Sn-Bi, Sn-Se, Sn-Fe и Sn-Ni и т. Д. (Yang et al. ., 1999; Юн и др., 2009; Сюэ и др., 2010; Dang et al., 2015; Qin et al., 2017). Среди всех этих типов интерметаллидов, Sony Nexelion, состоящий из Sn, Co и C, является первым коммерчески доступным анодом на основе олова, но его состав полностью не раскрыт. Следовательно, важно продолжить изучение роли и механизма кобальта в интерметаллической системе Sn-Co. В принципе, кобальт считается неактивным компонентом, используемым для буферизации изменений объема. Однако согласно систематическому исследованию Sn _{1− x} Co _x (0 < x <0.6) и [Sn _0,55 Co _0,45 ] _{1− y} C _y (0 < y <0,5), проведенный Dahn et al., Sn _{1− x} Co _{x Система} является аморфной, когда 0,28 < x <0,43, и аморфная структура может удерживать часть емкости вместо легирующих анодов в LIB. Кроме того, кобальт не образует интерметаллические карбиды Co, что позволяет избежать исключения кристаллического олова, улучшая циклическую стабильность композита (Tamura et al., 2004; Дан и др., 2006; Тодд и др., 2007; Ли и др., 2011).

Sn-Cu — еще один широко исследуемый анод в LIB, особенно в стабильной интерметаллической фазе Cu ₆ Sn ₅ . Согласно подробному рентгеновскому исследованию in-situ Cu ₆ Sn ₅ , проведенному Ларчером и его коллегой, перечислены два обратных фазовых перехода Cu ₆ Sn ₅ , реагирующих с Li ⁺ . следующим образом (Ларчер и др., 2000):

По мере увеличения содержания Cu в сплаве Cu-Sn конечный полученный продукт будет значительно улучшаться в циклируемости, поскольку Cu используется в качестве неактивной буферной матрицы для уменьшения объемного расширения.Однако это также приводит к относительно более низкой разрядной емкости, например, теоретическая удельная разрядная емкость Cu ₆ Sn ₅ в LIB составляет 584 мАч / г (Trahey et al., 2009). Сердечник / оболочка Cu ₆ Sn ₅ @SnO _{2 Анодные материалы} -C получают кипячением порошков Sn и Cu в растворе сахарозы с воздухом, как сообщает группа Ху, в которой Cu ₆ Sn ₅ в качестве инертной основы заменяет электрохимически неактивные Cu, SiC и Ni (Hu et al., 2015). Как следствие, композит демонстрирует высокую удельную емкость разряда 619 мАч / г при 1,0 ° C после 500 циклов, а изображения SEM до и после первого цикла показывают, что максимальный коэффициент изменения объема снижается до 12,7%.

С другой стороны, некоторые интерметаллиды на основе Sn с электрохимически активными металлами, такими как Sb, Bi и Ge, показали более высокую начальную емкость и лучшие электрохимические свойства, чем отдельные активные материалы, что связано с разными потенциалами против .Li ⁺ / Li этих активных металлов. Временно разделенный процесс заряда-разряда этих активных материалов гарантирует, что Sn и электрохимически активные металлы могут поочередно действовать как фазы высвобождения объема друг для друга (Trifonova et al., 2002; Zhang, 2011). Он и его сотрудники сообщили о коллоидном синтезе монодисперсных нанокристаллов SnSb, которые обеспечивают высокую удельную емкость 700 и 600 мАч / г при 0,5 и 4,0 ° C после 100 циклов соответственно (He et al., 2015).

Графен с его превосходной электропроводностью, гибкостью и высокой удельной поверхностью может быть идеальной буферной матрицей для анодов на основе олова (Li and Kaner, 2008). В 2015 году Луо и др. синтезировали новый анод, в котором наночастицы олова были инкапсулированы в углеродную пену с графеновой основой (Luo B. et al., 2016). Графен и внешнее углеродное покрытие служат физической границей для предотвращения агрегации хорошо распределенных наночастиц олова и смягчения огромных изменений объема частиц олова.Уникальная структура получена путем равномерного роста SnO ₂ на поверхности оксида графена и покрытия пористым углеродом с помощью гидротермальных процессов, а затем прокаливания в восстановительной атмосфере. Полученный композит демонстрирует превосходную стабильность цикла и исключительную производительность как в LIB, так и в SIB. Обратимая удельная емкость 506 мАч / г ^–1 может быть достигнута при плотности тока 400 мАч / г и сохранена на уровне 270 мАч / г и даже при 3200 мА / г после 500 циклов ().Краткое описание анодных материалов, методов синтеза и электрохимических характеристик анодных композитов на основе олова приведено для сравнения.

Схематическое изображение (A) и SEM-изображение (B) оловянных нанопластин, инкапсулированных в пену, подобную графеновой углеродистой углеродистой матрице (FG / Sn @ C), циклические характеристики (C) FG / Sn @ C при 400 мА / г от 0,01 до 2,00 В. Воспроизведено из Luo B. et al. (2016) с разрешения Copyright (2016) Elsevier.

Таблица 1

Анодные материалы, методы синтеза и электрохимические характеристики анода на основе Sn.

SnO

Материалы на основе оксида олова были впервые обнаружены и применены в LIB с высокой удельной емкостью Idato et al.из Fuji Photo Film в 1997 году (Idota et al., 1997). С тех пор аноды на основе SnO ₂ в LIB привлекают значительное внимание из-за их высокой теоретической емкости, доступности ресурсов, безвредности для окружающей среды и низких рабочих потенциалов (0,3 и 0,5 В по сравнению с Li ⁺ / Li в зарядке и процессы разряда; Li R. et al., 2019). Химические реакции SnO ₂ с литиевыми электродами включают следующие два этапа (Courtney and Dahn, 1997; Chen and Lou, 2013; Zhou et al., 2013b):

SnO2 + 4Li ++ 4e- → Sn + 2Li2O

(3)

Sn + xLi ++ xe- → LixSn (0≤x≤4,4)

(4)

Теоретическая удельная Емкость для насыпных электродов SnO ₂ составляет 780 мАч / г, что включает реакции превращения и дальнейшие реакции легирования / удаления сплава. Стоит отметить, что реакции превращения объемного SnO ₂ в Sn необратимы, но могут быть частично обратимы для наноразмерного SnO ₂ , а теоретическая удельная емкость может достигать 1484 мАч / г (Kim et al., 2005; Zhang et al., 2009). Как и Sn, Sn в исходном состоянии из SnO ₂ страдает от огромных изменений объема (250%) в процессах легирования / удаления легирования, и, что еще хуже, внутреннее напряжение, возникающее из-за изменения объема, вызывает измельчение электродов SnO ₂ . Реакция превращения и измельчение электрода SnO ₂ приводит к серьезному снижению емкости SnO ₂ . Еще одна проблема, которую необходимо упомянуть, заключается в том, что частицы Sn в результате реакций превращения имеют тенденцию к агломерации в кластеры Sn, что ослабляет электрохимическую активность (Park et al., 2007; Deng et al., 2016). Эти недостатки являются основными ограничениями для коммерциализации анодов на основе SnO ₂ в LIB.

Для устранения дефектов электродов на основе SnO ₂ принятые стратегии резюмируются следующим образом. Первая стратегия заключается в преобразовании объемных частиц SnO ₂ в наноразмерные частицы и одновременном создании наноструктур, таких как наносферы, нанотрубки и нанопленки (Liu et al., 2016). Наноструктуры могут приспосабливаться к изменениям объема и сокращать длину диффузии для электронов и ионов лития, но сопутствующий отрицательный эффект для наноструктурных материалов заключается в том, что высокая поверхностная энергия приводит к агломерации наночастиц, что электрохимически невыгодно (Chen and Lou, 2013) .Кроме того, сама по себе конструкция конструкции не может компенсировать полное изменение объема при достижении желаемых электрохимических характеристик. Следовательно, предлагается другая стратегия, которая заключается в объединении разработанной архитектуры с углеродными материалами, включая углеродные нанотрубки, аморфный углерод, твердый углерод и графен (Read et al., 2001; Yang et al., 2013; Zhou et al., 2016). ). Углеродистые материалы не только предотвращают агломерацию нано-SnO ₂ и сформированных зерен Sn, создавая физический барьер, но также улучшают общую электронную проводимость композита на основе SnO ₂ .

Когда дело доходит до контроля размера SnO ₂ в LIB, не обнаружено, что чем меньше частицы SnO ₂ становятся меньше, тем лучше становятся электрохимические характеристики. По мере уменьшения размера частиц SnO ₂ слой SEI становится больше, что препятствует взаимодействию SnO ₂ с ионами лития (Kim et al., 2013). Согласно Ahn et al., Оптимальный размер коллоидного синтеза частиц SnO ₂ составляет ~ 11 нм во время процессов вставки / экстракции Li ⁺ (Ahn et al., 2004). Серия размеров полых сфер SnO ₂ , как было исследовано Кимом и др. продемонстрировали, что полые сферы SnO ₂ размером 25 нм показали лучшие электрохимические характеристики (750 мАч / г после 50 циклов при плотности тока 100 мА / г; Kim et al., 2013). Более того, наночастицы SnO ₂ , синтезированные гидротермальным методом с размером 3 нм, обладают лучшей обратимой емкостью (740 мАч / г после 60 циклов при 1800 мА / г) по сравнению с наночастицами на 4 и 8 нм (Kim et al. ., 2005). Как следствие, оптимальный размер наночастиц SnO ₂ варьируется для разных производственных процессов.

Недавно Jiang et al. показали, что хорошо спроектированные кочкообразные наночастицы SnO ₂ , покрытые полидофамином и полученные с помощью гидротермальных процессов, демонстрируют отличную скорость и длительный срок службы около 1400 мАч / г при плотности тока 160 мА / г после 300 циклы (Jiang B. et al., 2017). Кустообразный гидроксипропилцеллюлоза-привитой поли (акриловая кислота) (HPC-g-PAA) и Na ₂ SnO ₃ · 3H ₂ O использовали в качестве шаблона и предшественника SnO ₂ соответственно.SnO ₂ частиц со средним размером 5 нм были равномерно выращены на прививке шаблона HPC-g-PAA, и между частицами SnO ₂ могли наблюдаться зазоры 3-5 нм, что позволило ему приспособиться к объему изменения SnO ₂ частиц в электроде. Более того, было показано, что окончательное карбонизированное покрытие из полидофамина помогает формировать стабильные слои SEI, что способствует повышению стабильности цикла ().

ТЕМ изображение (A) SnO ₂ , покрытого КПК, и циклические характеристики (B) SnO кукурузоподобного SnO ₂ без покрытия и кукурузоподобного SnO ₂ при 160 мА / г .Воспроизведено из Jiang B. et al. (2017) с разрешения Copyright (2017) WILEY-VCH.

Помимо использования углерода, соединения переходных металлов также рассматриваются как эффективный компонент для введения в электроды SnO ₂ с сингенными эффектами комбинированных материалов. TiO ₂ , например, является очень стабильным анодным материалом LIB из-за его выдающейся электрохимической стабильности с незначительным изменением объема (3–4%) даже при высокой плотности тока (Wang et al., 2012). Однако TiO ₂ ограничен низкой теоретической емкостью (178 мАч / г), поэтому TiO ₂ часто используется в качестве опорной основы или защитного слоя для нестабильных активных материалов, таких как SnO ₂ (Liu H. et al. др., 2015). Тиан и др. предложили хорошо спроектированную наноструктуру, в которой частицы SnO ₂ инкапсулированы в полые нанопроволоки TiO ₂ (Tian et al., 2014). Композит использует SnO ₂ внедренных углеродных нанопроволок в качестве шаблона после покрытия TiO ₂ и прокаливания на воздухе.Пустоты между частицами SnO ₂ и оболочками TiO ₂ были продемонстрированы с помощью ПЭМ-анализа. Пустоты предоставляют пространство для размещения изменений объема наночастиц SnO ₂ во время процесса заряда / разряда. Благодаря этой уникальной структуре желточной оболочки и роли TiO ₂ в композите конечный композит SnO ₂ @TiO ₂ демонстрирует высокую циклическую стабильность (445 мАч / г при плотности тока 800 мА / г). после 500 циклов). Обзор анодных материалов, методов синтеза и электрохимических характеристик некоторых анодов на основе SnO ₂ приведен в.

Таблица 2

Анодные материалы, методы синтеза и электрохимические характеристики композитов на основе SnO ₂ в LIB.

Композиты на основе SnS

Momma et al. и Brousse et al. показали, что сульфиды олова также могут быть использованы в качестве новых анодных материалов в LIB (Brousse et al., 1998; Momma et al., 2001). Материалы SnS ₂ обладают превосходными физико-химическими свойствами с теоретической удельной емкостью 645 мАч / г и уникальной слоистой гексагональной кристаллической структурой типа CdI ₂ , которая состоит из катионов олова, зажатых между двумя слоями плотноупакованных анионов серы в октаэдрической форме. координация, при которой соседние слои серы связаны слабым ван-дер-ваальсовым взаимодействием, а межслоевые интервалы составляют около 0,59 нм (Morales et al., 1992; Lefebvre et al., 1997; Song et al., 2013; Deng et al., 2014; Ли Р. и др., 2019). Пустоты в слоях в этой уникальной конфигурации полезны для процесса введения Li ⁺ и могут частично компенсировать изменение объема (Chen et al., 2017). Однако интегральные изменения объема и плохая электронная проводимость SnS ₂ неизбежны, что необходимо улучшить, и был предложен один набор принятых электрохимических реакций, а именно следующие (Momma et al., 2001; Kim et al. , 2007):

SnS2 + 4Li + 4e- → Sn + 2Li2S

(5)

Sn + xLi ++ xe↔LixSn (0≤x≤4.4)

(6)

Из приведенных выше уравнений очевидно, что механизм реакции SnS ₂ с литием очень похож на литиирование и делитирование SnO ₂ . В первом цикле разряда металлическое олово и аморфный Li ₂ S образуются во время необратимого преобразования SnS ₂ , где активный Sn может быть покрыт неактивным Li ₂ S, уменьшая изменения объема электрода до в некоторой степени (Kim et al., 2009). При дальнейших процессах заряда и разряда реакции легирования / удаления легирования олова ионами лития обратимы, но емкость быстро снижается из-за необратимого преобразования и сильного измельчения электродов SnS ₂ . Аналогичным образом, конструкция морфологии и введение проводящей фазы, которая приспосабливает изменения объема, например аморфного углерода и графена, может в значительной степени уменьшить объемные изменения SnS ₂ в процессах заряда и разряда (Zhuo et al., 2012).

Поскольку микроструктура слоистых материалов SnS ₂ имеет некоторое сходство с 2D-графеном, их комбинация более совместима, чем другие разнородные материалы, такие как SnO ₂ , Sn и Si (Bin et al., 2019). Мало-слойные гибридные материалы SnS ₂ / графен, синтезированные с использованием L-цистеина в качестве лиганда в методе фазы раствора, описаны Chang et al. который может обеспечить обратимую удельную емкость 920 мАч / г при плотности тока 100 мА / г (Chang et al., 2012). Кроме того, графен может быть функционализирован путем легирования элементами азота, фтора или серы, а легированный графен генерирует больше дефектов и активных центров, что значительно увеличивает электрохимическую активность и проводимость (Guo et al., 2011). Zheng et al. сообщили о крупномасштабном и легком способе синтеза наночастиц SnS ₂ , покрытых S-легированным графеном (SnS ₂ / S-rGO). Электрохимическая стабильность частиц SnS ₂ / S-rGO намного лучше, чем у нелегированного SnS ₂ / rGO, в котором SnS ₂ / S-rGO может обладать удельной емкостью разряда 947 мАч / г. тогда как SnS ₂ / rGO составляет около 700 мАч / г после 200 циклов при 1 А / г (Zheng et al., 2017). Этот результат можно в основном приписать более сильному взаимодействию легированного серой графена с частицами SnS ₂ .

Wu et al. представили хорошо разработанный стабильный композит H-TiO ₂ @SnS ₂ @PPy путем выращивания листов SnS ₂ на обработанных водородом нанопроволок TiO ₂ (H-TiO ₂ ) и покрытия карбонизированным полипирролом ( PPy), в котором H-TiO ₂ имеет некоторые преимущества перед необработанным TiO ₂ . Основная причина заключается в том, что H-TiO ₂ структурно обладает большим количеством дефектов, чем необработанный TiO ₂ , что обеспечивает повышенную проводимость и более сильные химические взаимодействия с SnS ₂ (Ti-S) (Wu et al., 2019). Кроме того, самый внешний карбонизированный слой PPy может в некоторой степени компенсировать изменение объема, а также повышать электронную проводимость. Благодаря синергетическому эффекту упомянутых материалов конечный композит H-TiO ₂ @SnS ₂ @PPy может обеспечить выдающуюся электрохимическую стабильность с высокой удельной емкостью разряда 508,7 мАч / г при 2,0 А / г после 2000 циклов. (). Краткое описание анодных материалов, методов синтеза и электрохимических характеристик композитов на основе SnS ₂ в LIB представлено на.

СЭМ-изображения H-TiO ₂ @SnS ₂ (A) и H-TiO ₂ @SnS ₂ @PPy (B) , циклические характеристики (C) SnS ₂ @PPy, H-TiO ₂ @SnS ₂ @PPy и N-TiO ₂ @SnS ₂ @PPy при 2,0 А / г. Воспроизведено из Wu et al. (2019) с разрешения Copyright (2019) WILEY-VCH.

Таблица 3

Анодные материалы, методы синтеза и электрохимические характеристики композитов на основе SnS ₂ в LIB.

Олово и соединения олова в SIB

Возрождение натрий-ионных батарей (SIB) в основном связано с низкой стоимостью и распространением натрия на Земле. Хотя механизм интеркаляции натрия и лития схож при использовании в качестве электродов во вторичных щелочно-металлических батареях, размер большего радиуса Na ⁺ (1.09 Å) по сравнению с Li ⁺ (0,74 Å) затрудняет поиск подходящего хозяина Na ⁺ как с превосходной стабильностью цикла, так и с относительно высокой емкостью (Luo W. et al., 2016; Wu L. et al. ., 2018). Графит является наиболее часто используемым анодом в коммерческих LIB, но не может эффективно вводить Na ⁺ , что связано с несоответствием межслоевого интервала графита (0,334 нм) с большим радиусом Na ⁺ (Chevrier and Ceder, 2011). Более того, Si является очень многообещающим анодным материалом для LIB, поскольку он имеет теоретическую удельную емкость разряда 3579 мАч / г, и некоторые материалы на основе Si были коммерциализированы, но он не может реагировать с Na ⁺ таким же образом, как LIB. .Это связано с тем, что индуцированное натрием возмущение решетки в материалах Si является значительным, поскольку они обладают небольшим межузельным пространством и высокой жесткостью (Chou et al., 2015; Fang et al., 2019). Интересно, что Sn, SnO ₂ и SnS ₂ могут применяться в SIB с относительно высокой емкостью, невысокой стоимостью и достаточно низкими потенциалами заряда / разряда против . Na / Na ⁺ из-за незначительного нарушения решетки, вызванного Na в материалах на основе Sn (Guo et al., 2011; Zhu et al., 2013; Li et al., 2015). Тем не менее, эти активные материалы по-прежнему претерпевают огромные изменения объема, и изменение объема еще более выражено в SIB, что приводит к серьезному измельчению этих хрупких активных материалов, что приводит к быстрому снижению емкости и плохой стабильности цикла (Ellis et al., 2012) . Стратегии преодоления Sn, SnO ₂ и SnS ₂ в SIB аналогичны стратегиям в LIB, которые представляют собой структуру наноструктуры этих активных материалов и процесс одновременного введения второй фазы, которая буферизует изменение объема (Nayak и другие., 2018). Основные улучшения Sn, SnO ₂ и SnS ₂ в SIB были отдельно подробно описаны в следующих разделах, а также материалы анода, методы синтеза и электрохимические характеристики Sn, SnO ₂ , SnS _{2 Анод на основе} композиты в SIB кратко описаны в.

Таблица 4

Анодные материалы, методы синтеза и электрохимические характеристики композитных анодов на основе Sn, SnO ₂ и SnS ₂ в SIB.

Композиты на основе Sn

Теоретическая емкость Sn в качестве анодных материалов в SIB (Na ₁₅ Sn ₄ ) составляет около 847 мАч / г, но объем Изменения Sn-электродов в процессе заряда-разряда достигают 525%, что намного выше, чем Sn в LIB (Qian et al., 2014). Как сообщает Qian et al., Емкость электродов из чистого Sn в SIB падает до нуля всего за пять циклов, что можно объяснить измельчением активных материалов во время процессов введения / извлечения Na ⁺ (Ellis et al., 2013 ). Аноды из интерметаллических сплавов на основе Sn показали себя как разумное решение проблемы короткого срока службы Sn (Li J. et al., 2019). Сплав Sn-Cu представляет собой стабильный активный / неактивный сплав с относительно высокой емкостью в LIB, где добавление Cu значительно увеличивает стабильность сплава.Как упоминалось в разделе LIBs, сплав Cu ₆ Sn ₅ более стабилен, чем другие интерметаллиды Sn-Cu, но применение Cu ₆ Sn ₅ в SIB затруднено из-за небольшой глубины диффузии из-за больший размер Na ⁺ . В связи с этим Lin et al. сообщили об использовании сплава Sn _0,9 Cu _0,1 в SIBs (Lin et al., 2013). Несмотря на низкую начальную удельную емкость разряда 250 мАч / г, емкость постепенно увеличивалась до 440 мАч / г за 20 циклов без потери емкости после 100 циклов.

Интерметалл Sn-P — это новый анодный материал SIB со сбалансированными свойствами (Luo W. et al., 2016). Хотя теоретическая удельная емкость Sn ₄ P ₃ (1132 мАч / г) значительно уступает чистому P (2560 мАч / г), электронная проводимость и теоретическая объемная емкость намного лучше, чем чистый P в SIB (Ким et al., 2014; Lan et al., 2017). Лю и др. синтезировали однородную оболочку из желтка Sn ₄ P ₃ @C наночастиц для SIB, где Sn ₄ P ₃ наночастиц инкапсулированы в полые углеродные сферы, создавая некоторую пустоту для изменения объема Sn ₄ P ₃ при сохранении неповрежденной микроструктуры (Liu J.и др., 2015). Углеродная оболочка помогает сформировать стабильный слой SEI и усилить общую электронную проводимость композита. Была определена начальная удельная емкость разряда 790 мАч / г для наносфер Sn ₄ P ₃ @C, которая сохранила высокую обратимую удельную емкость 515 мАч / г после 50 циклов при 100 мА / г ().

SEM (A) и изображения TEM (B) желточной скорлупы Sn ₄ P ₃ @C. Характеристики цикла (C) желточной оболочки Sn ₄ P ₃ @C при 100 мА / г.Воспроизведено из Liu J. et al. (2015) с разрешения Авторского права (2015) Королевского химического общества.

SnO

Реакции натриевого / десодиации электрода SnO ₂ очень похожи на процесс литирования / делитирования, который включает превращение SnO ₂ и обратимые реакции легирования / деаллорирования, способствующие общая теоретическая удельная емкость 1378 мАч / г (Su et al., 2013). SnO ₂ является одним из наиболее широко исследованных анодных материалов в LIB, и в настоящее время некоторые из композитов на основе SnO ₂ достигли теоретической емкости SnO ₂ с отличным сроком службы.Здесь также рекомендуется использовать успешные стратегии в LIB для решения проблемы изменения объема при приеме на работу в SIB (Chen and Lou, 2013).

Huang et al. сообщили о легком in situ синтезе трехмерных пористых углеродных инкапсулированных наночастиц SnO ₂ (SnO ₂ -PC), которые демонстрируют высокую циклическую стабильность с удельной емкостью разряда 208,1 мАч / г при 100 мА / г после 250 циклов и SnO ₂ -PC с массовой долей SnO ₂ 74,47% продемонстрировали исключительную способность к скорости с удельной емкостью разряда 100 мАч / г при 1600 мА / г после 1000 циклов (Huang et al., 2016). Значительно улучшенные электрохимические характеристики полученного композита SnO ₂ -PC обусловлены пористой углеродной матрицей, которая может смягчать объемные изменения SnO ₂ в процессе натрирования / десодиации и улучшать электронную проводимость композита.

Гетероструктура имеет преимущество высокоскоростной передачи электронов из-за эффекта интерфейса. Было доказано, что гетеропереход нанокристаллов с различной шириной запрещенной зоны улучшает кинетику поверхностных реакций и обеспечивает повышенный перенос заряда.Zheng et al. использовали SnS в композите C @ SnO ₂ @graphene в SIB. Композит C @ SnS / SnO ₂ @ графен демонстрирует высокую производительность и длительный срок службы с высокой емкостью, что можно приписать гетероструктуре SnS / SnO ₂ , которая дополнительно улучшает электронную проводимость и диффузию Na ⁺ в электроде (Zheng et al., 2016). C @ SnS / SnO ₂ @graphene достигает удельной емкости обратимого разряда 713 мАч / г при 30 мА / г после 70 циклов, что выше, чем у C @ SnS @ графена (около 600 мАч / г) и C @ SnO ₂ @graphene (около 400 мАч / г).Увеличивая плотность тока до 810 и 2430 мА / г, удельную емкость разряда можно сохранить на уровне 520 и 430 мАч / г соответственно ().

Схематическое изображение (A) процедуры синтеза C @ SnS / SnO ₂ @graphene. СЭМ-изображение (B) C @ SnS / SnO ₂ @graphene. Циклические характеристики (C) C @ SnS / SnO ₂ @ графен, C @ SnS @ графен и C @ SnO ₂ @ графен при 30 мА / г. Воспроизведено из Zheng et al. (2016) с разрешения Copyright (2016) WILEY-VCH.

Композиты на основе SnS

Как уже упоминалось, SnS ₂ имеет особую слоистую структуру, в которой катионы олова расположены между двумя слоями анионов серы. Расстояние между двумя соседними двумя слоями (d ₀₀₂ = 5,90 Å) больше, чем радиус Na ⁺ (d ₀₀₂ = 1,09 Å), что обеспечивает интеркаляцию и диффузию Na ⁺ по всему электроду. эффективно (Zheng et al., 2016). Однако электрод из чистого SnS ₂ имеет плохую проводимость и сильное измельчение.Предыдущие исследования показали, что объединение SnS ₂ с проводящими материалами значительно повысит электрохимические характеристики (Ren et al., 2017; Wu Y. et al., 2018). Уникальная 2D-слоистая структура SnS ₂ означает, что он хорошо совместим с графеном и может обеспечить увеличение электронной проводимости. В 2014 году Лю и др. обнаружил, что расслоенный SnS ₂ , повторно уложенный на графен, показал замечательные электрохимические характеристики с удельной емкостью разряда 650 мАч / г при 200 мА / г после 100 циклов (Liu Y.и др., 2014). Отличные характеристики можно отнести к сверхмалым слоям расслоенного SnS ₂ , которые полностью используются при использовании в качестве электрода.

Jiang et al. сообщили о сэндвич-подобном композите SnS ₂ / графен / SnS ₂ с расширенными прослойками, полученным одностадийным гидротермальным синтезом, где обе стороны листов восстановленного оксида графена ковалентно декорированы ультратонкими нанолистами SnS ₂ ( Jiang et al., 2019). Увеличенное межслоевое расстояние SnS ₂ составляет около 8.03 Å, что способствует введению / экстракции Li ⁺ / Na ⁺ с быстрой кинетикой переноса. В результате композиты SnS ₂ / графен / SnS ₂ обладают превосходными электрохимическими свойствами как в LIB (см. Также в разделе LIB), так и в SIB. В частности, для SIB: удельная емкость обратимого разряда 1295 мАч / г и 765 мАч / г обеспечивается при плотности тока 0,1 и 10 А / г соответственно (). Кроме того, согласно структурным характеристикам электродов SnS ₂ / графен / SnS ₂ после 200 циклов, изменения морфологии и значительная агломерация частиц не могут быть четко обнаружены.Некоторые причины превосходства композита SnS ₂ / графен / SnS ₂ заключаются в том, что лист графена зажат между слоями SnS ₂ с повышенной проводимостью и имеет сильную структурную целостность.

Молекулярная модель (A) сэндвич-типа SnS ₂ / графен / SnS ₂ ; ПЭМ изображение (B) SnS ₂ / графен / SnS ₂ ; Характеристики цикла (C) SnS ₂ / графен / SnS ₂ при 100 мА / г.