At pH> 4.00, the electrodeposition

At pH> 4.00, the electrodeposition of cobalt occurs via Co(OH)2 forming in the interface electrode solution (chemicalstage). In the cobalt electrodeposition process the interface electrode solution becomes alkaline due to the water reduction (Eq(5)). The local alkalization that occurs in the interface electrode solution can provoke the precipitation of the Co(OH)2 as showed in Pourbaix diagram (Fig. 1). The presence of cobalt hydroxide was confirmed with an electrochemistry quartz crystalmicrobalance (EQCM) technique, as done by Matsushima et al. [11].H3BO3 was added to the cobalt electrodeposition solution to avoid pH variations in the interface electrode solution. In this case,the electrodeposition of cobalt occurs directly, owing to Eq. (1) [12]. Eqs. (5)–(8) describe the electrodeposition process through formation of a cobalt hydroxide intermediate:
The EQCM technique supplies detailed information about variations in electrodeposition and electrodissolution mass for fine
films, as caused by oxidation and reduction processes [13–20].According to Sauerbrey’s equation, frequency variation (f)ofthe quartz crystal can be correlated with the mass variation (m) and can be written according to Eq. (9):
where f0 is the resonance frequency of the quartz crystal, A is the piezoelectric active area, i is the quartz shear modulus, K is the experimental mass coefficient, and i is the density of quartz.The current work is a continuation of previous work that studied the electrochemical recycling of cobalt fromthe spent cathodes of Li-ion batteries [8]. In this work, a greater efficiency for cobalt electrodepositionwas found at a potential equal to−1.00V at all pH values tested (1.50, 2.70, and 5.40). It was observed that the charge efficiency of cobalt electrodeposition decreased with a decrease in the pH of the solution. The cobalt nucleation process was investigatedwith the help ofmathematicalmodels proposed by
Scharifker and Hills [21]. In the present work, the electrodeposition mechanism of cobalt thin films has been studied. For this reason the electrochemical quartz crystal microbalance technique was used together with potentiodynamic and potentiostatic techniques to obtain information about the electrodeposition mechanism for cobalt from the cathodes of spent Li-ion batteries. This technique is very effective in the study of the mechanism of metal electrodeposition for thin films. However, deviations from the Sauerbrey’s equation occur for thick films. The study of the electrodeposition mechanism is key in electrochemical recycling because it correlates with the structure, morphology, and properties of the cobaltfilm. The current work aims to clarify the cobalt electrodeposition mechanismas a function of pH. It follows then that the study of the cobalt electrodeposition process is of paramount importance in the electrochemical recycling of cobalt.


ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ที่ค่า pH > 4.00 เคลือบของโคบอลต์เกิดผ่าน Co (OH) 2 เป็นในโซลูชันอินเทอร์เฟซสำหรับอิเล็กโทรด (chemicalstage) ในกระบวนการเคลือบโคบอลต์ โซลูชันอินเทอร์เฟซสำหรับอิเล็กโทรดเป็นด่างเนื่องจากน้ำลด (Eq(5)) Alkalization ท้องถิ่นที่เกิดขึ้นในอินเทอร์เฟซสำหรับอิเล็กโทรดโซลูชันสามารถกระตุ้นฝนของบริษัท (OH) 2 เป็นแสดงในไดอะแกรม Pourbaix (Fig. 1) ของไฮดรอกไซด์โคบอลต์ถูก confirmed กับการไฟฟ้าเคมีควอตซ์ crystalmicrobalance (EQCM) เทคนิค ที่ทำโดยมัตสึชิมะ et al. [11]มีเพิ่ม H3BO3 โซลูชันเคลือบโคบอลต์เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงค่า pH ในโซลูชันอินเทอร์เฟซสำหรับอิเล็กโทรด ในกรณีนี้ เคลือบของโคบอลต์เกิดขึ้นโดยตรง เพราะ Eq. (1) [12] Eqs (5)–(8) อธิบายกระบวนการเคลือบ โดยการก่อตัวของไฮดรอกไซด์โคบอลต์กลาง:
EQCM เทคนิคการส่งข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับรูปแบบในการเคลือบและมวล electrodissolution สำหรับ fine
films เป็นที่เกิดจากกระบวนการออกซิเดชันและลด [13 – 20]ตามสมการของ Sauerbrey เปลี่ยนแปลงความถี่ (f) ของผลึกควอตซ์สามารถ correlated กับการเปลี่ยนแปลงมวล (m) และสามารถเขียนตาม Eq. (9):
ที่ f0 ความถี่สั่นพ้องของคริสตัลควอตซ์ เป็นพื้นที่ใช้งาน piezoelectric ฉันเป็นโมดูลัสแรงเฉือนควอตซ์ K เป็น coefficient โดยรวมทดลอง และฉันมีความหนาแน่นของควอตซ์งานปัจจุบันเป็นความต่อเนื่องของงานก่อนหน้านี้ที่ศึกษาการรีไซเคิลทางเคมีไฟฟ้าของโคบอลต์จาก cathodes ใช้จ่ายของแบตเตอรี่ Li-ion [8] ในงานนี้ efficiency มากกว่า electrodepositionwas โคบอลต์ to−1.00V เท่าเป็นไปได้ที่ค่า pH ค่าทั้งหมดสำหรับทดสอบ (1.50, 2.70 และ 5.40) มีสังเกตว่า efficiency ค่าของโคบอลต์เคลือบลดลง ด้วยการลดลงของ pH ของการแก้ปัญหา โคบอลต์ nucleation กระบวนการ ofmathematicalmodels วิธีการนำเสนอโดย investigatedwith
Scharifker และภูเขา [21] ในงานนำเสนอ กลไกการเคลือบของโคบอลต์บาง films มีการศึกษา ด้วยเหตุนี้ เทคนิค microbalance คริสตัลควอตซ์ไฟฟ้าใช้ร่วมกับเทคนิค potentiodynamic และ potentiostatic เพื่อดูข้อมูลเกี่ยวกับกลไกเคลือบสำหรับโคบอลต์จาก cathodes ของแบตเตอรี่ Li-ion ใช้จ่าย เทคนิคนี้มีประสิทธิภาพมากในการศึกษากลไกในการเคลือบโลหะสำหรับบาง films อย่างไรก็ตาม ความเบี่ยงเบนจากสมการของ Sauerbrey เกิดขึ้นสำหรับ films หนา การศึกษากลไกการเคลือบเป็นกุญแจสำคัญในไฟฟ้าเคมีรีไซเคิลได้เนื่องจากมันคู่กับโครงสร้าง สัณฐานวิทยา และคุณสมบัติของ cobaltfilm ปัจจุบันทำงานมีวัตถุประสงค์เพื่อชี้แจง mechanismas เคลือบโคบอลต์เป็นฟังก์ชันของค่า pH มันไปแล้วว่า การศึกษาการเคลือบโคบอลต์มีความสำคัญสูงสุดในการรีไซเคิลทางเคมีไฟฟ้าของโคบอลต์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ที่ pH> 4.00, อิเล็กโทรของโคบอลต์เกิดขึ้นผ่านทาง Co (OH) 2 ก่อตัวขึ้นในการแก้ปัญหาไฟฟ้าอินเตอร์เฟซ (chemicalstage) ในกระบวนการอิเล็กโทรโคบอลต์แก้ปัญหาไฟฟ้าอินเตอร์เฟซกลายเป็นอัลคาไลน์จากการลดลงของน้ำ (สมการ (5)) ด่างในท้องถิ่นที่เกิดขึ้นในการแก้ปัญหาไฟฟ้าอินเตอร์เฟซสามารถกระตุ้นการตกตะกอนของ Co (OH) 2 ในขณะที่แสดงให้เห็นในแผนภาพโพแบ (รูปที่ 1). การปรากฏตัวของโคบอลต์ไฮดรอกไซเป็นไฟ con rmed กับ crystalmicrobalance ไฟฟ้าควอตซ์ (EQCM) เทคนิคการเป็นกระทำโดย Matsushima และคณะ [11] .H3BO3 ถูกบันทึกอยู่ในการแก้ปัญหาโคบอลต์ด้วยระบบไฟฟ้าเพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงพีเอชในสารละลายอิเล็กโทรดอินเตอร์เฟซ ในกรณีนี้ระบบไฟฟ้าของโคบอลต์เกิดขึ้นโดยตรงเนื่องจากสมการ (1) [12] EQS (5) - (8) อธิบายกระบวนการอิเล็กโทรผ่านการก่อตัวของไฮดรอกไซโคบอลต์กลาง:
EQCM อุปกรณ์เทคนิครายละเอียดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงในระบบไฟฟ้าและ electrodissolution มวลสำหรับสายตะวันออกเฉียงเหนือ
LMS Fi, เป็นที่เกิดจากการออกซิเดชั่และการลดกระบวนการ [13-20] ตาม สมการ Sauerbrey ของการเปลี่ยนแปลงความถี่ (? ฉ) ofthe ผลึกคริสตัลสามารถมีความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงมวล (? เมตร) และสามารถเขียนได้ตามสมการที่ (9):
? ที่ 0 f คือความถี่เสียงสะท้อนของผลึกคริสตัลที่เป็นพื้นที่ที่ใช้งานอยู่ piezoelectric ฉันเป็นโมดูลัสเฉือนควอทซ์, K เป็น COEF มวลไฟเพียงพอทดลองและฉันจะมีความหนาแน่นของ quartz.The การทำงานในปัจจุบันคืออะไร? ความต่อเนื่องของการทำงานก่อนหน้านี้ที่มีการศึกษาการรีไซเคิลไฟฟ้าของโคบอลต์ fromthe ใช้ cathodes ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน [8] ในงานนี้ขาดธาตุไฟมากขึ้น EF สำหรับโคบอลต์ electrodepositionwas พบได้ที่อาจเกิดขึ้นเท่ากับ-1.00V ที่ค่าพีเอชทุกการทดสอบ (1.50, 2.70, และ 5.40) มันถูกตั้งข้อสังเกตว่าค่าใช้จ่าย EF ciency ไฟของโคบอลต์อิเล็กโทรลดลงกับการลดลงของค่า pH ของการแก้ปัญหา กระบวนการโคบอลต์นิวเคลียสเป็น investigatedwith ofmathematicalmodels ความช่วยเหลือที่เสนอโดย
Scharifker และฮิลล์ [21] ในการทำงานในปัจจุบันกลไกอิเล็กโทรของโคบอลต์ LMS ไฟบางได้รับการศึกษา ด้วยเหตุนี้เทคนิคไมโครคริสตัลควอตซ์ไฟฟ้าถูกนำมาใช้ร่วมกับเทคนิคการ potentiodynamic และ potentiostatic ที่จะได้รับข้อมูลเกี่ยวกับกลไกระบบไฟฟ้าสำหรับโคบอลต์จาก cathodes ของใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เทคนิคนี้มีประสิทธิภาพมากในการศึกษากลไกของอิเล็กโทรโลหะสำหรับ LMS ไฟบาง แต่การเบี่ยงเบนจากสมการ Sauerbrey ของเกิดขึ้นสำหรับ LMS ไฟหนา การศึกษาของกลไกระบบไฟฟ้าเป็นกุญแจสำคัญในการรีไซเคิลไฟฟ้าเพราะมันมีความสัมพันธ์กับโครงสร้างทางสัณฐานวิทยาและคุณสมบัติของไฟลูเมนโคบอลต์ การทำงานในปัจจุบันมีวัตถุประสงค์เพื่อชี้แจง mechanismas โคบอลต์ด้วยระบบไฟฟ้าทำงานของพีเอช มันดังต่อไปแล้วว่าการศึกษาของกระบวนการอิเล็กโทรโคบอลต์มีความสำคัญยิ่งในการรีไซเคิลไฟฟ้าของโคบอลต์
?

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ที่ pH > 4.00 , การเกาะของโคบอลต์เกิดขึ้นผ่าน CO ( OH ) 2 รูปในเฟสไฟฟ้าโซลูชั่น ( chemicalstage ) ในโคบอลต์กระบวนการอิเล็กโทรอินเตอร์เฟซขั้วไฟฟ้าโซลูชั่นกลายเป็นด่างเนื่องจากการลดน้ำ ( EQ ( 5 ) )alkalization ท้องถิ่นที่เกิดขึ้นในการเชื่อมต่อไฟฟ้าโซลูชั่นสามารถกระตุ้นการตกตะกอนของ CO ( OH ) 2 เป็นแสดงในแผนภาพ pourbaix ( รูปที่ 1 ) การปรากฏตัวของโคบอลต์ มีคอน จึง rmed ด้วยเคมีไฟฟ้าควอตซ์ crystalmicrobalance ( eqcm ) เทคนิคที่ทำโดย Matsushima et al . [ 11 ]h3bo3 เติมโคบอลต์ ในขณะที่โซลูชั่นเพื่อหลีกเลี่ยง pH ในอินเตอร์เฟซขั้วไฟฟ้าโซลูชั่น ในกรณีนี้ ในขณะที่ของโคบอลต์เกิดขึ้นโดยตรง เพราะอีคิว ( 1 ) [ 12 ] EQS . ( 5 ) - ( 8 ) อธิบายกระบวนการอิเล็กโทรผ่านการก่อตัวของโคบอลต์โซดาไฟกลาง :
เทคนิค eqcm วัสดุ ข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงในการเกาะและมวล electrodissolution สำหรับจึง ne
จึงจัดเป็นเกิดจากการออกซิเดชันและกระบวนการลด 13 ) [ 20 ] sauerbrey ตามสมการของการเปลี่ยนแปลงความถี่ (  F ) ของผลึกควอตซ์สามารถมีความสัมพันธ์กับมวลการเปลี่ยนแปลง  M ) และสามารถเขียนได้ตาม เพื่ออีคิว
( 9 ) :ที่ละเป็นเรโซแนนซ์ความถี่ของผลึกควอทซ์ , มีพื้นที่การใช้งาน piezoelectric  เป็นควอทซ์ค่าโมดูลัสเฉือน K คือทดลองมวล coef จึง cient และ  ผมคือความหนาแน่นของควอทซ์ ที่ปัจจุบันทำงานเป็นทำงานก่อนหน้านี้ที่ศึกษาการรีไซเคิลทางเคมีไฟฟ้าของโคบอลต์จากแคโทดของใช้ Li - ion แบตเตอรี่ [ 8 ] ในงานนี้เพิ่มประสิทธิภาพสำหรับ EF จึง electrodepositionwas โคบอลต์พบศักยภาพเท่ากับ− 1.00v เลยค่า pH ทดสอบ ( 1.50 , 2.70 และ 5.40 ) พบว่า ค่าประสิทธิภาพของโคบอลต์อิเล็กโทร EF จึงลดลงกับการลดลงของ pH ของสารละลาย โคบอลต์ nucleation กระบวนการ investigatedwith ช่วยเหลือ ofmathematicalmodels เสนอโดย
scharifker และเนินเขา [ 21 ]ในงานปัจจุบัน ในขณะที่กลไกของโคบอลต์บางจึง LMS ได้เรียน ด้วยเหตุนี้ทางเคมีไฟฟ้าเทคนิคควอตซ์คริสตัล microbalance ใช้ร่วมกับเทคนิคและ potentiodynamic potentiostatic เพื่อขอรับข้อมูลเกี่ยวกับกลไกการเกาะสำหรับโคบอลต์จากแคโทดใช้ Li-ion แบตเตอรี่เทคนิคนี้จะมีประสิทธิภาพมากในการศึกษากลไกของอิเล็กโทรโลหะจึงบาง LMS . อย่างไรก็ตาม การเบี่ยงเบนจากสมการ sauerbrey มันเกิดขึ้นสำหรับ LMS จึงหนา การศึกษากลไกการเกาะเป็นกุญแจสำคัญในการใช้ เพราะมันมีความสัมพันธ์กับโครงสร้าง สัณฐานวิทยา และสมบัติของโคบอลต์จึงอิมงานปัจจุบันมีวัตถุประสงค์เพื่อชี้แจงโคบอลต์อิเล็กโทร mechanismas ฟังก์ชันเอกมันดังต่อไปนี้แล้วว่าการศึกษาของโคบอลต์อิเล็กโทรกระบวนการเป็นสำคัญยิ่งในการรีไซเคิลทางเคมีของโคบอลต์