Монографии

Книга предназначена для научных работников, инженеров, занимающихся решением проблем строения ионных расплавов и их использованием при реализации высокотемпературных процессов. Она может быть полезна для студентов старших курсов высших учебных заведений и аспирантов, специализирующихся в области физической химии, а также высокотемпературной электрохимии.

Высокотемпературная кислородопроницаемость оксидов

В. К. Гильдерман , С. Ф. Пальгуев

Екатеринбург: УИФ “Наука”. 1995. 91 с.

Ответственный редактор: кандидат химических наук А. Д. Неуймин

Рецензент: Е. И. Бурмакин

В монографии изложены методы определения и механизм высокотемпературной кислородопроницаемости оксидов в широкой области парциального давления кислорода. Показано как кислородопроницаемость оксидов связана с другими характеристиками оксидов – электронной и ионной проводимостью и другими параметрами переноса.

Высокотемпературная электрохимия кальция 

Ю. П. Зайков, Н. И. Шуров, А. В, Суздальцев

Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2013. 200 с.

Ответственный редактор: доктор химических наук профессор Кудяков В. Я.

Рецензент: доктор химических наук профессор В. А. Лебедев

Представлены современные систематизированные данные о физических и химических свойствах кальция, его соединений и сплавов, о физических свойствах солевых расплавов, используемых в электролизном производстве кальция.
Приведены результаты исследований электродных процессов на жидких и твердых катодах и данные о взаимодействии кальция с его расплавленным хлоридом.
Основное внимание уделено развитию технологии электролизного производства кальция, в том числе конструкций электролизеров. Представлены основные результаты внедрения в промышленное производство электролизеров с жидким медным катодом с токовой нагрузкой 15 кА.
Книга рассчитана на специалистов в области физической химии и электрохимии ионных расплавов и заводских технологов.

Высокотемпературный электролиз газов

М. В. Перфильев, А. К, Демин, Б. Л. Кузин, А. С. Липилин

М.: Наука, 1988. 232 с.

Ответственный редактор: член корреспондент АН СССР С. В. Карпачев

В монографии обобщен теоретический и экспериментальный материал по высокотемпературному электролизу газов. Рассмотрены наиболее важные аспекты: термодинамика процессов, происходящих при высокотемпературном электролизе, свойства твердых оксидных электролитов, технология их изготовления, электродные процессы, тепло- и массоперенос, конструкции высокотемпературных электролизеров.

Для электрохимиков и инженерно-технических работников, занимающихся проблемами разделения и разложения газов.

Электрохимическое фазообразование

В. А. Исаев

Екатеринбург: УрО РАН. 2007. 123 с.

Ответственный редактор: доктор  химических наук  профессор В. Я. Кудяков

Рецензент: доктор  химических наук профессор И. Б. Мурашова

Рассмотрены теоретические задачи, возникающие при изучении электрохимического фазообразования. Проведен систематический анализ процессов электрокристаллизации. Представлены методы расчета электрохимического фазообразования, позволяющие описать все его стадии: появление адатомов, зарождение, рост, перекрытие новой фазы, формирование островкового, сплошного слоев новой фазы на электроде. Изучены стадии электрохимических процессов, механизмы зарождения и роста новой фазы в электрохимических системах.

Пленки твердооксидных электролитов

Л. Д. Юшинa

Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2012. 138 с.

Ответственный редактор: доктор химических наук Э.Х. Курумчин

Рецензент: доктор химических наук профессор В. М. Рудой, кандидат химических наук В. П. Ищук

В книге проанализирован и систематизирован огромный объем научно-технической и патентной информации о методах создания тонкопленочных структур и изучения свойств пленок твердооксидных электролитов. Рассмотрены результаты отечественных и зарубежных исследований. Описаны свойства пленок твердооксидных электролитов, созданных на основе стабилизированного ZrO2, допированного СеO2, а также p-Bi2O3 и оксидов с перовскитовой и апатитовой структурами. Основное внимание уделено рассмотрению методов и способов создания тонких пленок электролитов для топливных элементов планарной, трубчатой и полностью пленочной конструкций. Книга адресована широкому кругу специалистов, связанных с химией, физикой и электрохимией твердых тел, работникам, занимающимся созданием пленочных электрохимических устройств на базе ТЭЛ; может использоваться также в качестве учебно-методического пособия преподавателями, аспирантами и студентами, специализирующимися в области электрохимических преобразователей энергии.

Твердотельная хемотроника

Л. Д. Юшинa

Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 204 с.

Рецензент: Доктор химических наук В.И. Минченко

Твердотельная хемотроника является новым научно-техническим направлением, возникшим на стыке автоматики и электроники с электрохимией твердых электролитов. Она призвана разрабатывать общие теоретические и технологические принципы построения электрохимических преобразователей информации (хемотронов), а также способов практического применения этих приборов.
В монографии дан обзор известных работ по хемотронике, рассмотрены разнообразные типы твердотельных хемотронных устройств, разработанные в нашей стране и за рубежом. Описаны принципы их действия, конструкции и характеристики. Рассказано о возможностях и направлениях хемотронного приборостроения на базе суперионных проводников.
Книга, предназначенная для широкого круга научно-технических работников, преподавателей, аспирантов и студентов вузов, будет интересна и полезна всем, кто следит за развитием новых отраслей науки и техники.

Анодные процессы в расплавленных галогенидах

Л. Е. Ивановский , В. А. Лебедев, В. Н. Некрасов

М.: Наука, 1983. 268 с.

Ответственный редактор: доктор технических наук профессор С. П. Распопин

В монографии обобщен экспериментальный материал по исследованию анодных процессов в расплавленных галогенидах щелочных металлов, включая процессы на индифферентных анодах, сопровождающиеся газовыделением и на растворимых электродах из тугоплавких и жидких металлов. Показано влияние солевой и металлической фаз на поляризуемость электродов.

Изотопный обмен кислорода
Теоретические основы метода и его применения к анализу кинетики обмена кислорода нестехиометрических оксидов

Екатеринбург: LAP LAMBERT Academic Publishing. 2012. 194 с.

М. В. Ананьев

Исследование кинетики обмена кислорода газовой фазы с оксидами методом изотопного обмена является актуальной задачей, поскольку скорости реакций обмена в значительной степени определяют основные параметры работы электрохимических устройств на основе оксидных материалов: твердооксидных топливных элементов, электрохимических риформеров, насосов, датчиков и др.

Представлены результаты по кинетике обмена кислорода для ряда оксидов: кислород-ионных электролитов, высокотемпературных протонных проводников и материалов со смешанной электронной и кислород-ионной проводимостью. Особое внимание уделено анализу механизма обмена исследуемых оксидов. Рассматриваются закономерности влияния температуры, давления кислорода и химического состава оксидов на скорость межфазного обмена, коэффицие5нт диффузии кислорода и вклады трех типов обмена кислорода. Книга может быть полезной студентам, аспиратам и специалистам в области создания оксидных материалов для гетерогенного катализа и высокотемпературных электрохимических устройств.

Электродные потенциалы в расплавленных хлоридах

М. В. Смирнов

М.: Наука. 1973. 247 с.

Ответственный редактор: кандидат химических наук С.Ф. Пальгуев

В монографии приводятся потенциалы металлов в хлоридных и хлоридно-фторидных расплавах. Рассматриваются устройства высокотемпературных гальванических элементов. Показана роль диффузионных потенциалов в этих элементах. Показана роль комплексообразования на электродные потенциалы.

Оксиды с примесной разупорядоченностью: состав, структура, фазовые превращения

В. Н. Стрекаловский, Ю. М. Полежаев, С. Ф. Пальгуев

М.: Наука. 1987. 158 с.

Ответственный редактор: кандидат химических наук А. Д. Неуймин

Рецензенты: доктор химических наук В.Ф.Балакирев, доктор химических наук Л.Д. Юшина

В монографии систематизированы результаты исследований оксидных электролитов, нашедших применение при создании современных электролитических устройств. Рассмотрены методы изучения состава, структуры и фазовых превращений оксидов с примесной разупорядоченностью.
Для специалистов, работающих в области химии твердого тела и технологии тугоплавких оксидных материалов.

Ориентированный рост вольфрамовых бронз при электролизе расплавов

С. В. Вакарин

Екатеринбург: ИВТЭ УрО РАН 2005. 109 с.

Ответственный редактор: доктор химических наук В. А. Исаев

Рецензент: доктор физико-математических наук А. Я. Тарасов

Монография посвящена описанию ориентированного роста монокристаллов оксидных вольфрамовых бронз в процессе электрокристаллизации. Изучались свободный и конкурентный рост кристаллов. В случае свободного роста кристаллов рассматривались их огранка, морфология граней, анизотропия скоростей роста, химический состав и структура. Разработана специальная методика для определения ориентации монокристаллов непосредственно в расплаве. Показана возможность управления габитусом монокристаллов, установлены механизм конкурентного роста кристаллов разных структур, а также режимы, при которых получаются единичные монокристаллы определенной ориентации. Описан новый механизм формирования габитуса кристаллов.
Предназначена для широкого круга исследователей, занимающихся изучением процессов кристаллизации.

Вязкость расплавленных галогенидов щелочных металлов и их бинарных смесей 

М. В. Смирнов, В. А. Хохлов, А. А. Антонов

М.: Наука. 1979. 101 с.

Ответственный редактор: академик А. Н. Барабошкин

В книге приводятся справочные данные по вязкости расплавленных галогенидов щелочных металлов и их бинарных смесей, известных на то время в литературе. Обсуждены экспериментальные методы измерения вязкости солевых расплавов, приведены исчерпывающие справочные данные по температурным и концентрационным зависимостям вязкости расплавленных галогенидов щелочных металлов и их бинарных смесей от ионного состава. Значительное количество данных получено самими авторами. Рассмотрены методики измерения вязкости расплавов.

Структура электрохимических покрытий.
Атлас

З. С. Мартемьянова, Н. О. Есина

Екатеринбург: УрО РАН. 2005

Ответственный редактор: кандидат химических наук С. В. Плаксин

Рецензент: кандидат химических наук Э. Г. Вовкотруб

Приведены систематизированные результаты исследований структуры оли- и монокристаллических электролитических покрытий тугоплавких металлов (W, Mo, Re, Cr, Ti), а также кремния и германия, полученных электролизом расплавленных солей в лаборатории электрокристаллизации Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН. Основное внимание уделено морфологии поверхности и динамике развития структуры покрытий ( по металлографическим исследованиям шлифов осадков). Показана зависимость структуры покрытий от условий электролиза (составрсплава, темепратура электролиз, плотность тока осаждения).

Книга предназначена для широкого круга исследователей, занимающихся процессами кристаллизации и исследованием структуры.

Борирование сталей в ионных расплавах 

Я. Б. Чернов, А. И. Анфиногенов, Н. И. Шуров

Екатеринбург: УрО РАН. 2001. 223 с.

Ответственный редактор: кандидат химических наук Н. А. Логинов

Рецензент: доктор химических наук профессор В. А. Хохлов

Систематизированы данные по диффузионному борированию железа и различных марок сталей в расплавленных солях без использования электролиза. Рассмотрены физико-химические основы бестоковых методов борирования, технология нанесения боридных покрытий. Описаны их свойства и примеры промышленного применения.

Solid State Electrochemistry
Chapter 4. Electrode Processes on Metallic Electrodes in Contact with Fluorite – Like FCC Solid Electrolytes

S. N. Shkerin

Nova Science Publishers Inc. New York. 2010. P. 308

Editors: Thomas G. Willard

This book includes a detailed study on the electrochemical oxidation and corrosion of metals (silver, copper and their alloys) in concentrated aqueous electrolytes solutions. The properties of the electronic subsystem of the solid electrolyte and their effect on the electrode process are discussed as well. In addition, natural and synthesized porous materials are deemed as one of the most important object of study in major contemporary technologies. The authors of this book analyze results of experimental researches revealing the regularities of high-voltage electric discharges influence in solutions of surface-active substances on the absorption processes. Moreover, reaction dynamics at the passive film/solution interface is an important subject from a theoretical and practical point-of-view. In this book, the relative importance of isovalent and oxidative dissolution is estimated, as well as anion-assisted solubilisation during oxidation of stainless alloys. Other chapters discuss non-crystalline semiconductors, crucial to a number of major technological notably in domains of electronic devices energy storage, and converters and environmental monitoring such as batteries, fuel cells and sensor technology. The structure, optical properties, electronic and ionic conduction mechanisms of non-crystalline semi-conductors are explored as well.

Электрохимия твёрдых электролитов

В. Н. Чеботин, М. В. Перфильев

М.: Химия. 1978. 312 с.

Редактор: В. И. Щеголева

Технический редактор: Р. М. Вознесенская

В книге дается систематическое изложение теории основных электрохимических явлений в твердых электролитах и на границах раздела твердый электролит — электрод. Излагаются особенности экспериментальных методов исследования свойств ячеек с твердыми электролитами и приводятся основные экспериментальные закономерности. Изложены принципы практического использования твердых электролитов.
Книга рассчитана как на специалистов-электрохимиков, так и на широкий круг научных работников смежных специальностей, интересующихся электрохимией твердых электролитов. Она будет также полезна аспирантам и студентам старших курсов, специализирующихся по физике и химии твердого тела.

Основные вопросы электрохимии расплавленных солей.

В.П.Степанов

Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2012. – 292 с.

Ответственный редактор: доктор химических наук Ю.П. Зайков

Рецензент: доктор химических наук В.Н. Некрасов

Включены основные вопросы электрохимии расплав­ленных солей, касающиеся равновесных и неравновесных свойств электролитов, термодинамики электродных равно­весий, природы скачков потенциалов и электродвижущих сил, строения двойного электрического слоя, а также кине­тики электродных процессов.

Рекомендуется научным сотрудникам и инженерам, а также студентам старших курсов и аспирантам в качестве учебного пособия.

Физическая химия растворов галогенов в галогенидных расплавах.

В.Н. Некрасов

Москва: Наука. 1992. – 216 с.

Ответственный редактор: доктор технических наук, проф. С.П. Распопин,

Рецензенты: доктора химических наук Г.К. Степанов, В.А. Лебедев
В монографии приведены экспериментальные данные и развиты модельные представления физико-химического и электрохимического поведения растворов галогенов (хлора, брома и иода) и фторсодержащих газов в галогенидных расплавах. Рассмотрены равновесия газ – электролит и газ – электролит – электрод, транспортные свойства растворенного газа, кинетика и механизм электродных процессов на газовых галогенных электродах.

Электрокристаллизация металлов из расплавленных солей

А.Н. Барабошкин

Москва: Наука, 1976, 280с.

В монографии рассмотрены основные закономерности электрокристаллизации металлов из расплавленных солей, включая образование зародышей кристаллов на катоде, кинетику электродных процессов, микрораспределение тока и структуру катодных осадков. Особое внимание уделено электроосаждению сплошных слоев тугоплавких металлов, в частности, получению ориентированных осадков.

Книга рассчитана на специалистов в области электрохимии, физики твердого тела и металлургии тугоплавких металлов.

Физическая химия поверхности твердых электродов в солевых расплавах.

В.П. Степанов

Екатеринбург: УрО РАН, 2005. – 324 с.

Ответственный редактор: доктор химических наук В.И. Кононенко

Рецензент: кандидат химических наук Д.И. Бронин
Освещены вопросы определения энергии образования и натяжения поверхности применительно к заряженным твердым телам, находящимся и контакте с ионными расплавами. Рассмотрены экспериментальные методы измерения этих величин при высоких температурах.

По результатам экспериментальных данных, полученных в основном сотрудниками лаборатории межфазных явлений Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН, установлены закономерности в изменении межфазной энергии и натяжения, углов смачивания, работы адгезии, емкости двойного электрического слоя, а также плотности электрического заряда и потенциалов нулевого заряда от температуры, потенциала, природы соприкасающихся фаз в отсутствие упругой деформации электрода и под действием последней.

По совокупности этих результатов и имеющихся в литературе сведений о поведении электродов в водных растворах электролитов обосновывается модель адсорбции ионов на заряженных металлических поверхностях, базирующаяся на комплексообразующей способности ионов металла в присутствии доноров электронов, в качестве которых выступают анионы солевой фазы.

Книга рассчитана на специалистов в области физической химии поверхности и может быть полезна для студентов старших курсов вузов и аспирантов.

Физическая химия и электрохимия хлоралюминатных расплавов.

Л.Е. Ивановский, В.А. Хохлов, Г.Ф. Казанцев

Москва: Наука, 1993. – 251 с.

Ответственный редактор: доктор технических наук, проф. С.П. Распопин,

Рецензенты: доктора химических наук Н.Г. Илющенко, В.А. Лебедев

В монографии обобщены результаты физико-химических и электрохимических исследований хлоралюминатных расплавов. Авторы всесторонне обсудили свойства и реакционную способность галогенидных расплавов, содержащих хлорид алюминия, в связи с их реальным ионным составом.

Описано влияние различных факторов на механизм и кинетику электродных реакций. Развиты научные основы электровыделения алюминия и его сплавов. Рассмотрены конструкции электролизеров для получения алюминия.

Книга предназначена для научных работников и технологов, интересующихся проблемами физической химии и электрохимии ионных расплавов, электрометаллургии, электрокатализа, а также разработками химических источников тока с расплавленными солями.

Кислородный перенос в оксидных электронных проводниках.

С.Ф. Пальгуев, В.К. Гильдерман

Екатеринбург.: УрО РАН. 2004. 183 с.

Ответственный редактор: кандидат химических наук А.Д. Неуймин

Рецензент: доктор химических наук Е.И. Бурмкин

В монографии систематизированы физико-химические свойства по оксидам перовскитовой структуры – кобальтитам, манганитам, ферритам и хромитам двух и трехвалентным металлам и их твердых оксидов. Основное внимание уделено рассмотрению параметров кислородного переноса – коэффициентам диффузии, кислородно-ионной проводимости и кислородопроницаемости.