Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Никель-гидридная батарея
Никельгидрид — это неорганическое соединение с формулой NiH или любое из множества координационных комплексов. Он был открыт польским химиком Богданом Барановским в 1958 году.
Nickel–hydride battery
Nickel hydride is either an inorganic compound of the formula NiH or any of a variety of coordination complexes. It was discovered by Polish chemist Bogdan Baranowski in 1958.
Бинарные гидриды никеля и сопутствующие материалы
Существование определенных гидридов никеля и платины вызывает сомнения. Это наблюдение не исключает существование нестехиометрических гидридов. Действительно, никель является широко используемым катализатором гидрогенизации. Экспериментальные исследования гидридов никеля немногочисленны и преимущественно теоретические. Водород упрочняет никель (как и большинство металлов), препятствуя скольжению дислокаций в кристаллической решетке атомов никеля относительно друг друга. Изменение количества водорода, легирующего никель, и формы его присутствия в гидриде никеля (в виде осажденной фазы) контролирует такие свойства, как твердость, пластичность и предел прочности на растяжение получаемого гидрида никеля. Гидрид никеля с повышенным содержанием водорода может быть тверже и прочнее никеля, но такой гидрид никеля также менее пластичен, чем никель. Потеря пластичности происходит из-за трещин, сохраняющих острые вершины из-за подавления упругой деформации водородом, и образования пустот под напряжением вследствие разложения гидрида. Водородное охрупчивание может быть проблемой для никеля, используемого в турбинах при высоких температурах. В узком диапазоне стехиометрий, характерных для гидрида никеля, утверждается существование отдельных структур. При комнатной температуре наиболее стабильной формой никеля является гранецентрированная кубическая (ГЦК) структура α-никеля. Это относительно мягкий металлический материал, способный растворять лишь очень небольшую концентрацию водорода – не более 0,002 мас. % при температуре , и только 0,00005% при температуре . Твердый раствор с растворенным водородом, сохраняющий структуру исходного никеля, называется α-фазой. При 25°C для растворения в β-никеле требуется давление водорода в 6 кбар, но водород десорбируется при давлении ниже 3,4 кбар.
"The existence of definite hydrides of nickel and platinum is in doubt". This observation does not preclude the existence of nonstoichiometric hydrides. Indeed, nickel is a widely used hydrogenation catalyst. Experimental studies on nickel hydrides are rare and principally theoretical. Hydrogen hardens nickel (as it does most metals), inhibiting dislocations in the nickel atom crystal lattice from sliding past one another. Varying the amount of alloying hydrogen and the form of its presence in the nickel hydride (precipitated phase) controls qualities such as the hardness, ductility, and tensile strength of the resulting nickel hydride. Nickel hydride with increased hydrogen content can be made harder and stronger than nickel, but such nickel hydride is also less ductile than nickel. Loss of ductility occurs due to cracks maintaining sharp points due to suppression of elastic deformation by the hydrogen, and voids forming under tension due to decomposition of the hydride. Hydrogen embrittlement can be a problem in nickel in use in turbines at high temperatures. In the narrow range of stoichiometries adopted by nickel hydride, distinct structures are claimed. At room temperature, the most stable form of nickel is the face centred cubic (FCC) structure α nickel. It is a relatively soft metallic material that can dissolve only a very small concentration of hydrogen, no more than 0.002 wt% at , and only 0.00005% at The solid solution phase with dissolved hydrogen, that maintains the same structure as the original nickel is termed the α phase. At 25°C, 6 kbar of hydrogen pressure is needed to dissolve in β nickel, but the hydrogen desorbs at pressures below 3.4 kbar.
Поверхность
Водород диссоциирует на никелевых поверхностях. Энергии диссоциации на кристаллических гранях Ni(111), Ni(100) и Ni(110) составляют соответственно 46, 52 и 36 кДж/моль. Водород диссоциирует от каждой из этих граней при различных температурах: 320–380, 220–360 и 230–430 К. Плотность β-гидрида составляет 7,74 г/см³. Он серый. Никелид с близким к стехиометрическому соотношению NiH нестабилен и теряет водород при давлении ниже 340 МПа.
Hydrogen dissociates on nickel surfaces. The dissociation energies on Ni(111), Ni(100), and Ni(11O) crystal faces are respectively 46, 52, and 36 kJ/mol. The H dissociates from each of these surfaces at distinct temperatures: 320–380, 220–360, and 230–430 K. The density of the β hydride is 7.74 g/cm. It is grey. The near stoichiometric NiH is unstable and loses hydrogen at pressures below 340 MPa.