21.06.2021

Какие лучше батареи стальные или биметаллические: Страница не найдена — Автономное тепло

Содержание

Какие радиаторы выбрать? Биметаллические или стальные?

С приходом сезона отопления важно становится сразу срезать выработавшие свой ресурс радиаторы отопления и заменить их новыми аналогами. Если важно для сельского дома или городской квартиры установить новейшие радиаторы, отличающиеся низким уровнем тепловой инерции и долгим сроком эксплуатации, рекомендован выбор в пользу биметаллических и стальных радиаторов.

Наиболее дорогими считаются биметаллические радиаторы. Но этому имеются все основания – они отличны долгим сроком эксплуатации, прекрасным внешним видом и крайне низким уровнем тепловой инерции, т.е. они способны эффективным образом нагреваться практически при любой температуре теплоносителя. Это связано с их конструкцией – внутри имеется особо прочная труба из легированной стали, по которой и циркулирует горячий теплоноситель. Труба – особо прочная, которая изначально способна выдержать давление теплоносителя, доходящее до уровня 40 атмосфер!

Но одной трубы для эффективного перераспределения тепла явно недостаточно. Производители идут дальше – закрывают стальную трубу эффективным алюминиевым оребрением, которое и отдает аккумулированное тепло в жилые помещения уже методом радиации. Прогрев в последнем случае будет происходить гораздо быстрее.

Но если требуются радиаторы аналогичных технических параметров, но по более низкой цене, рекомендован выбор в пользу стальных радиаторов. Их стенки, целиком и полностью изготавливаются из проверенных выштампованных в заводских условиях стальных деталей, внутри которых постоянно и циркулирует теплоноситель.

Разумеется, любая сталь отличается крайне низким запасом прочности коррозии, которая в отечественных реалиях, когда качество теплоносителя остается низким (имеется повышенное содержание кислорода, из-за которого сталь корродирует со средней скоростью 0.1 мм в год), но когда требуются недорогие радиаторы, способные прослужить не менее 8-10 лет и обладающие низким уровнем тепловой инерции, то вывод очевиден – рекомендуется покупать и устанавливать на стальной сгон исключительно стальные радиаторы отопления! Ведь последние, обладают аналогичным уровнем тепловой инерции, как их прямые конкуренты – алюминиевые радиаторы, но первые легче и быстрее устанавливаются на пластиковые или стальные трубы отопления, а стоят намного дешевле!

Какие радиаторы лучше: биметаллические или стальные?

Выбирая биметаллические радиаторы или стальные, потребитель решает дилемму, стоит ли переплачивать или остановиться на более традиционном и экономном варианте. Тут не может быть однозначного ответа – ведь параметры батареи зависят от множества факторов, таких как рабочее давление в системе, вид и качество теплоносителя, и многое другое. Стальные панельные конструкции более привычны и пользуются спросом вот уже полвека, но современные технологии предлагают новые решения, которые стоят на порядок дороже. Стоит ли оно того, можно понять, проведя сравнительный анализ видов.

Биметалл: современный ответ агрессивной среде

В конструкции биметаллических радиаторов использованы достоинства двух металлов – стали и алюминия. Более высокая устойчивость первого к коррозии в них сочетается с высокой теплоотдачей второго. Теплоноситель в биметаллическом радиаторе циркулирует внутри стального сердечника, исключая контакт жидкости с алюминием, что существенно продлевает срок службы таких изделий. К остальным сильным сторонам биметалла относят:

  •        способность выдерживать давление до 40, а в некоторых моделях и до 100 атмосфер;
  •        устойчивость к нестабильному давлению в системе и гидроударам;
  •        изделия с медным сердечником могут работать с антифризом в качестве теплоносителя, однако, такие радиаторы в Украине редкость;
  •        допустимая температура воды в системе отопления – до 130С;
  •        легкость и привлекательный дизайн;
  •        теплоотдача в 1,5-2 раза выше, чем у стальных изделий тех же габаритов.

Имеются и недостатки – это небольшой диаметр трубок, что чревато засорением, и угроза коррозии при попадании кислорода в теплоноситель. Существует также проблема правильного выбора подобных изделий – на рынке встречаются якобы биметаллические радиаторы, в которых сталь встречается только в вертикальных каналах батареи. Они дешевле, но не лучше и существенно уступают оригинальным изделиям по эксплуатационным характеристикам.

Стальные радиаторы – традиционно и надежно

Стальные батареи представляют собой несколько панелей, соединенных между собой методом сварки. Значительная площадь панелей обеспечивает высокий уровень излучения тепла, которое дополнительно увеличивается за счет ребристой формы пространства между ними. Рабочее давление у таких изделий не превышает 10 атмосфер. Они быстро греются и остывают, а распространение тепла происходит за счет 40% излучения и 60% конвекции. Простота конструкции делает их надежными, а также обеспечивает простоту монтажа. Дополнительным плюсом является их достаточно низкая цена.

Есть у стальных радиаторов и минусы. Они плохо переносят слив жидкости из системы, а содержание кислорода в ней также разрушительно влияет на них, как и на биметаллические. Сварочные швы – это слабое место подобных радиаторов, именно они страдают при гидроударах и в их местах образуются течи. Некоторые недобросовестные производители добиваются уменьшения цены изделий, делая их стенки максимально тонкими, что влияет на долговечность изделий и их КПД.

Застраховать себя от приобретения некачественных радиаторов можно, обратившись в интернет-магазин отопительной техники Теплозон. Наши консультанты помогут вам выбрать и купить надежные батареи, какие бы разновидности изделий вас не заинтересовали, а также проконсультируют вас и после совершения покупки.

Смотрите также:

Как рассчитать количество и мощность радиаторов отопления

Что такое биметаллические радиаторы отопления

Какие радиаторы лучше: алюминиевые или биметаллические?

Какой радиатор лучше: Алюминий, сталь или биметалл

В наше время никого уже не удивить начинкой дома или квартиры по различным усовершенствованиям, декору и материалу. Но по-прежнему на первом месте в доме должно быть светло, тепло и уютно. В нашем варианте будем разбирать, то что делает наш дом теплым — радиаторы отопления. На сегоднешний день эти бытовые приборы представлены на нашем рынке в огромном количестве, качестве и форме. Какие радиаторы лучше подойдут в наш дом, может среди них есть лучшие? Что ж, давайте разберемся в этом вопросе…

Содержание:

  • Радиаторы отопления советской эпохи
  • Стоимость различных видов, марок радиаторов отопления
  • Выбираем радиатор отопления 
  • Схемы подключения радиаторов отопления, их варианты.

 

?Радиаторы отопления советской эпохи

 

Как выбрать нужный отопительный радиатор из такого выбора? Советские радиаторы отопления уже устаревают и не соответствуют всем нашим ожиданиям и это не только касается красоты. Рассмотрим все эти причины:

  • Материал изготовления только чугун, у которого недостаточная теплопроводность. Чтобы нагреть батареи отопления в зимний период до 45 градусов, температура теплоносителя должна быть равная 60-70 градусам, что становится экономически невыгодным.
  • Старые чугунные радиаторы отопления достаточно надежные, но уже начинают выходить из строя. А отсутствие внутреннего защитного покрытия потянет за собой и ваш газовый котел (происходит забивания теплообменника).
  • Данные радиаторы имеют крайне неэстетичный внешний вид и не вписываются в современный интерьер, чего так не любят наши хозяйки. Поэтому их приходится прятать за плотными занавесками или специальными экранами.

Если вы согласны со всем вышеперечисленным или и без этого знали, значит пора задуматься о том, какие лучше купить радиаторы отопления. А какие вообще есть виды радиаторов?

 

Разновидности радиаторов в зависимости от материала их исполнения

Рынок отопительного оборудования предлагает широкий выбор радиаторов отопления. Не мудрено, что в таком разнообразии можно и запутаться. На данный момент есть четыре разновидности радиаторов по материалу с сборке. Которые мы с вами сейчас и рассмотрим. 

  • Чугунные радиаторы отопления. Их производят и сейчас, в более усовершенствованном виде.

 

 

?Они имеют более стильный дизайн, чем стандартные чугунные радиаторы, и часто в комплекте с ними поставляются и защитные экраны.

 

Главный плюс такого радиатора состоит в его неприхотливости. Он не боится загрязненной среды, ржавой воды, бактерий и других неблагоприятных условий. Он прекрасно подойдет для дома любого типа, и самого маленького, и многоэтажного, а также для производственного помещения. Недостаток этого устройства заключается в его низкой теплопроводности.

  • Алюминиевые радиаторы отопления выглядят очень стильно, над их видом регулярно работают дизайнеры. Такой радиатор можно выбрать обсолютно для любого интерьера. В отличие от чугуна, у алюминия прекрасная теплопроводность.

Но, конечно, есть и недостатки. Такие радиаторы являются очень чувствительными к условиям среды и теплоносителя. Поступающая загрязненная вода может навредить устройству. Такой радиатор подойдет не для каждого дома. В новые системы отопления ставятся такие батареи без каких-либо вопросов, в дома с уже функционирующей системой отопления необходимо делать провывку (очистку) системы от возможного мусора и ржавчины, конечно если у вас установлены железные трубы.

Они подходят для частных домов и коттеджей, где отсутствует избыточное давление и рабочее давление равно 1,5 — 3 атмосферы, которое имеет место на производстве и может привести к разрыву данных типов радиаторов.

Также не стоит забывать, что при непосредственно прямом контакте с водой алюминий вступает в реакцию. От этого предохраняет защитное покрытие (оксидная пленка), но ее может повредить грязная вода, и это уже не восстанавливается. Если говорить о том, какие алюминиевые радиаторы отопления лучше, то конечно стоит купить батареи отопления, в котором есть защитное внутреннее полимерное покрытие. Без такой защиты срок службы изделия значительно уменьшится, а с данной покрытием радиатор прослужит долгие годы. Так что если у вас новая система отопления или же вы промыли и почистили старую перед установкой новых радиаторов, то можете смело ставить аллюминиевые радиаторы отопления.

 

На сегодня купить алюминиевые радиаторы для отопления можно марок:

  • Ferroli Ферроли (Польша)
  • Nova Florida Нова Флорида (Италия)
  • Fondital Фондиталь (Италия)
  • Armatura Арматура (Польша)

 

Если рассматривать ценовой критерий радиаторов, то можно сказать, какие радиаторы отопления лучше — это панельные. Их стоимость на данный момент бывает у некоторых продавцов даже ниже, чем у аллюминиевых. Качество при этом будет на высшем уровне. Они неприхотливы и подходят для любого типа дома, обладают очень простой конструкцией и высокой теплоотдачей.

 

Какие самые лучшие радиаторы отопления? Панельные радиаторы — это изделия читаются премиум класса. Они имеют: 1) прекрасную теплопроводность, 2) долгий срок службы (до 25 лет), 3) приближенный к дизайнерскому вид радиаторов, 4) станут украшением любой комнаты.

 

На сегодня купить стальные радиаторы для отопления можно марок:

  • Kermi Керми (Германия)
  • Ferroli Ферроли (Польша)
  • PekPan ПекПан (Турция)
  • Purmo Пурмо (Турция)
  • Buderus Будерус (Турция, Германия)

 

?

На сегодня купить стальные радиаторы для отопления можно марок:

  • Royal Thermo Роял Термо (Италия)
  • Termica Термика (Китай)

?

Сразу возникает вопрос: «Какие радиаторы отопления лучше?» — биметаллические или стальные. Решение можно принять по одному фактору — в биметаллических радиаторах объединены достоинства алюминиевых (хорошая теплоотдача и стойкость к избыточному давлению), а у стальных (длительный срок эксплуатации и неприхотливость к условиям среды).

 

Стоимость разных видов радиаторов отопления или как купить радиаторы для отопления

Попробуем выяснить, цены каких радиаторов отопления более справедливы.

По цене виды радиаторов делятся на три класса.

  • Эконом-класс — представляют чугунные и алюминиевые модели. Они довольно дешевые, но имеют свои недостатки, при соблюдении которых данные батареи отопления прслужат вам долгий срок службы.
  • Средний класс — стальные и биметаллические радиаторы. Они достаточно надежны и представлены в широком ассортименте, да и цена бывает ниже чем у чугунных и алюминиевых батарей.
  • Премиум-класс — это изделия из нержавеющей стали, художественное литье из чугуна, а также некоторые биметаллические конструкции. Смысл установки радиаторов из нержаеющей стали мне кажется очень сомнителен, т.к. существуют аналоги данного качества в лице стальных радиаторов за меньшие финансовые средства.

 

?Выбираем радиатор отопления для загородного дома

 

Если вы уже определились с тем, какой вид радиатора отопления для вашего дома лучше и готовы отправиться купить радиатор для отопления, обратите, пожалуйста, внимание на следующие моменты:

— Длительность эксплуатации. В основном современные дома отапливаются при помощи водяного отопления, где теплоносителем, собственно, и выступает вода. Проходящая по трубам вода представляет собой довольно агрессивную среду. Она вредна для недорогих радиаторов из алюминия, особенно китайского производства, у которых отсутствует внутреннее напыление, либо напыление сомнительного качества. Батареи для отопления с внутренней полимерной защитой прослужат дольше. Коррозии подвержены и стальные радиаторы, но меньше, чем алюминиевые. Самые надежные — чугунные и некоторые биметаллические радиаторы.

— Количество атмосфер, которое выдерживают отопительные радиаторы. Нижняя граница этого показателя 7 атмосфер, а оптимальное значение — 15 атмосфер.

— Дизайн немаловажен для потребителей кто бы, что не говорил.. Предварительно подберите в интернете, какие радиаторы отопления лучше впишутся в ваш интерьер. Помните, что эффектный дизайн не должен быть в ущерб качеству!

 

Схемы подключения радиаторов отопления для частных домов

Мало купить батарею отопления, нужно ее еще и подключить так, чтобы его работа была наиболее эффективной. Так какое подключение радиаторов отопления лучше? Существуют три схемы подключения, рассмотрим кратко каждую из них.

 

  1. Диагональная схема. Используется, если у батареи большое число секций (более 14). При этом обеспечивается наиболее эффективная отдача тепла и тепло равномерно распределяется по всей поверхности отопительной батареи. Питающая труба устанавливается в верхний патрубок с одной стороны, а отводящая — в нижний патрубок с другой стороны. Если вода будет подаваться снизу, то потери тепла могут увеличиться порядка на 10%.
  2. Боковая или односторонняя схема (самая распространенная). В этом случае основную трубу монтируют в верхний патрубок, а отвод — в нижний. Теплоотдача на 2% меньше, чем у предыдущем. В случае подачи воды снизу вверх эффективность уменьшится еще приблизительно на 6-7%.
  3. Нижняя схема подключения. Применяется при вмонтированной в пол системе отопления. Трубы монтируются вдоль плинтуса по стене. Теплоотдача на 7% ниже, чем в других схемах. Этот вариант является наиболее эстетичным, но менее эффективной.

Самый рациональный вариант установки знает специалист, поэтому перед монтажем в первую очередь нужно прислушаться к нему.

Какие радиаторы лучше, какие батареи выбрать для квартиры и частного дома

Какие радиаторы выбрать? Какие батареи подходят для центральных систем отопления, а какие нет?


На сегодняшний день, количество вариантов радиаторов отопления действительно внушает. Среди них: стальные панельные, стальные трубчатые, медно-алюминиевые панельные, алюминиевые секционные, биметаллические секционные и чугунные секционные. У каждого из этих видов радиатора не только разный материал изготовления, но и разные конструктивные особенности, разные физические и химические свойства и самое главное – разные области применения. Сегодня мы рассмотрим плюсы и минусы самых популярных, на сегодняшний день, радиаторов отопления (стальные, алюминиевые или биметаллические) и ответим на вопрос – какие из них можно устанавливать в городские системы отопления.

Для того, чтобы ответить на этот вопрос необходимо изучить свойства и характеристики каждого радиатора по отдельности.


И так, стальные панельные радиаторы – это отопительные приборы, выполненные в виде сплошных панелей, собранных в виде коробки и накрытых сверху решеткой.

Стальные радиаторы плюсы: обладают хорошей теплоотдачей и довольно привлекательным внешним видом, могут иметь боковое или нижнее подключение, высоту от 20 см (радиаторы Purmo h300) до 2-ух метров (радиатор Vogel&Noot vertical).

Можно ли устанавливать стальные панельные радиаторы в городские системы отопления? К сожалению, устанавливать их можно только в автономные системы отопления, с чистым теплоносителем. Такая особенность вызвана невысоким рабочим давлением стальных батарей (10 атмосфер) и тем, что в панелях радиатора очень узкие каналы, которые быстро забиваются грязной средой теплоносителя (ржавчина труб городских систем отопления).

Минусы стальных панельных радиаторов: из-за того, что сталь является черным металлом, он быстро окисляется, при контакте с воздухом. Поэтому стальные батареи не рекомендуется устанавливать в системы, в которых в не отопительный сезон сливают воду.


Следующие на очереди алюминиевые секционные радиаторы – это отопительные приборы, выполненные в виде алюминиевых секций.

Алюминиевые радиаторы плюсы: благодаря теплопроводным свойствам алюминия, радиаторы быстро нагреваются и имеют хорошую теплоотдачу. Помимо этого, алюминий является цветным металлом и не подвергается коррозии, при отсутствии воды в теплоносителе. Есть возможность собрать необходимое количество секций (рекомендуется не более 15-и), тем самым подобрать необходимый радиатор по ширине и теплоотдаче. Алюминиевые батареи имеют рабочее давление до 16 атмосфер (в зависимости от производителя), что позволяет им работать в высокоэтажных домах. По высоте алюминиевые радиаторы могут быть от 28 см, до 2-ух метров (радиатор Global Oskar2000).

Подходят ли алюминиевые радиаторы для центральных систем отопления?

Не смотря на устойчивость алюминия к высокому давлению в системе и гидроударам, этот материал быстро подвергается коррозии в системах, с высоким водородным показателем (уровнем Ph). Поэтому, перед тем как устанавливать алюминиевые батареи в городскую систему отопления, рекомендуем проверить теплоноситель на уровень Ph.

Недостатки алюминиевых секционных батарей: Помимо упомянутой выше «неприязни» к высокому содержанию водорода, алюминиевые радиаторы обладают еще несколькими недостатками. Алюминий обладает низкой инерционностью, что позволяет ему быстро нагреваться, но и быстро остывать. В связи с этим, не рекомендуется устанавливать алюминиевые батареи там, где помещения отапливаются не круглые сутки (например, твердотопливные котлы, в связи с неудобством постоянного подкидывания дров или котельные, где каждый день, в связи с экономией, на некоторое время отключают отопление).


Биметаллические радиаторы – это алюминиевые секционные радиаторы, с стальным коллектором внутри.

Преимущества биметаллических радиаторов: Выдерживают высокое рабочее давление (до 30-и атмосфер и выдерживают гидравлические удары. Как и алюминиевые радиаторы, биметаллические можно собирать в необходимое количество секций (также, не рекомендуется сборка более 15-и секций). Биметаллические радиаторы сделаны специально для центральных систем отопления, с учетом всех физических и химических свойств городского теплоносителя. Большой модельный ряд радиаторов – самый низкий биметаллический радиатор Tianrun Rondo 150 (высота 237 мм), самый высокий биметаллический радиатор Royal Thermo Pianoforte Tower 22 (высота 1760 мм).

Недостатки биметаллических радиаторов: толщина вертикальных трубок коллектора значительно меньше, чем у алюминиевых, что обеспечивает меньшую теплоотдачу, у первых. Так, как внутри биметаллических радиаторов стальной коллектор, спустя некоторое время использования, батареи начинают поддаваться коррозии и ржаветь, что уменьшает его срок службы.

Итак, разобравшись в характеристиках каждого из видов радиатора, можно подобрать наиболее подходящий именно для Вашей системы отопления. Если, после прочтения статьи, у Вас остались вопросы по правильному подбору, наши специалисты с радостью Вам помогут – (066) 115-20-08, (096) 199-83-22, E-mail: [email protected].

Какие биметаллические радиаторы отопления лучше?

Содержание

  1. Об особенностях биметаллических радиаторов
  2. Конструктивное исполнение – основные разновидности
  3. Важные характеристики
  4. Популярные производители
  5. На чем остановить свой выбор?

 

1. Об особенностях биметаллических радиаторов

В вопросе радиаторного отопления все чаще предпочтение отдается биметаллическим приборам. Их устанавливают в частных и многоквартирных домах, в том числе в высотных. Несмотря на то что на европейском рынке изделия представлены уже несколько десятков лет, в России они только набирают популярность. И неспроста. Ведь часто перед покупателем стоит выбор между алюминиевыми и стальными приборами. Биметаллические радиаторы изготовлены из двух этих металлов и обладают преимуществами тех и других. Сердцевина – расположенные вертикально и горизонтально трубки из стали, по которым проходит теплоноситель. Оболочка выполнена из алюминия. Такое конструктивное решение делает прибор практически идеальным. В доказательство приведем список преимуществ биметаллических радиаторов.

  • Устойчивость к высокому давлению воды дает возможность использовать приборы в многоквартирных домах. Рабочее давление может достигать 20 атм, а во время испытаний приборы подвергаются давлению до 30 – 40 атм.
  • Высокая теплоотдача обеспечивает эффективный обогрев. К примеру, от одной секции можно получить до 170 Вт тепловой мощности.
  • Возможность выдерживать высокие температуры делает приборы пригодными для систем, где теплоноситель нагревается до температуры свыше 100 °С.
  • Неподверженность коррозии не только продлевает срок службы радиаторов, но и допускает использование их с теплоносителем, имеющим инородные включения, что характерно для центральной отопительной системы.
  • Установка терморегулятора на радиатор позволяет контролировать температуру в помещении, делая ее комфортной.
  • Современный дизайн и многообразие размеров дают возможность выбрать оптимальный вариант для жилой комнаты, кабинета, офиса.
  • Долгий срок службы делает биметаллические радиаторы очень выгодным приобретением, ведь они могут безотказно прослужить до 25 – 30 лет.

Есть ли у таких приборов минусы? Да. Во-первых, это высокая цена, хотя и вполне оправданная надежностью и долговечностью приборов. Во-вторых, требование к теплоносителю – нежелательно наличие кислорода в нем. В-третьих, из-за конструктивных особенностей небольшая проходимость стальных труб может стать причиной накапливания отложений. Однако эти недостатки меркнут на фоне достоинств и к тому же не столь значительны, как минусы изделий из других материалов.

С особенностями мы разобрались. Теперь нужно выяснить, какие биметаллические радиаторы отопления лучше. Они различаются по конструкции, технологии изготовления, рабочим параметрам и, конечно, цене. Разобравшись в этих аспектах, вы сможете безошибочно подобрать подходящий вариант.

 

2. Конструктивное исполнение – основные разновидности

Секционные радиаторы (на рисунке слева) состоят из отдельно выполненных секций, которые соединены ниппелями. Для герметизации стыков используются прокладки. При необходимости секцию можно убрать или заменить, что очень выгодно с точки зрения ремонтопригодности. Однако места соединений являются потенциально опасными для образования протечек. Давление не должно превышать 20 – 30 атм. При правильной эксплуатации срок службы секционных радиаторов может достигать 25 лет.

Монолитные радиаторы (на рисунке справа) изготавливаются иным способом. Элементы стального сердечника соединяются посредством сварки, что обеспечивает высокую надежность. Конструкция получается неразборная, зато способна выдерживать давление до 100 атм. Срок службы приборов может достигать 50 лет. Однако стоимость их высока.

Делая выбор между секционными и монолитными моделями, стоит задуматься не только о том, какие биметаллические радиаторы отопления лучше. Каждый из них отлично справляется со своей задачей в определенных условиях эксплуатации. Гораздо важнее исходить из того, где они будут устанавливаться и какой показатель давления в системе. Если это частный дом, коттедж или пятиэтажка с индивидуальным котлом, практичным приобретением будут секционные приборы. Для высотных домов лучшим, хоть и более дорогим, вариантом являются монолитные радиаторы. Установив их, вы можете быть уверены, что в течение долгих лет они будут исправно работать несмотря на превышение давления в системе и прочие негативные факторы.

Внимание! Важно различать биметаллические радиаторы и так называемые полу-биметаллические. У последних сердечник выполняется из стали не полностью – она используется только для усиления вертикальных трубок. Следовательно, при эксплуатации происходит контакт алюминия с водой, что вызывает риск коррозии при наличии примесей в воде. Однако теплоотдача моделей такая же, как у биметаллических, а стоимость ниже. Можно покупать их в частные дома и коттеджи, где пользователь следит за качеством теплоносителя.

 

3. Важные характеристики

Условия эксплуатации диктуют требования к эксплуатационным характеристикам приборов. Одно дело – радиатор для квартиры в доме со старой, изношенной системой отопления. Другое дело – модель для нового коттеджа с автономной отопительной системой и необходимостью отапливать большое помещение. В каждой ситуации есть свои нюансы, и только знание технических характеристик поможет избежать ошибок.

Тепловая мощность

На этот показатель следует обратить внимание в первую очередь, так как от него зависит площадь помещения, которую способен отапливать прибор. Принято считать, что на 10 кв. м приходится 1 кВт тепловой мощности. Данная закономерность берется за основу, если в помещении хорошая теплоизоляция, а высота потолков не превышает 3 м. Так, для комнаты площадью в 15 кв. м подойдет радиатор с показателем в 1,5 кВт. Если же площадь помещения больше, например 20 кв. м, есть два варианта. Можно купить один прибор мощностью в 2 кВт или два по 1 кВт. Второй вариант практичнее. Дело в том, что с увеличением мощности увеличивается и количество секций: у модели на 2 кВт их может быть более 10. Как показала практика, такие радиаторы прогреваются хуже, чем два по 5 секций. В каких еще случаях лучше приобрести два прибора вместо одного мощного? Например, если комната угловая или имеет вытянутую форму. Два источника тепла сделают процесс обогрева более эффективным.

Давление

Следует отталкиваться от значения давления теплоносителя в отопительной сети, куда будут встраиваться биметаллические радиаторы, и сопоставлять его с характеристикой прибора. Для частных домов и коттеджей, где давление контролируется и является стабильным, можно выбрать модель с показателем в 10 атм. Для многоквартирных домов лучше покупать прибор с более высоким значением – до 20 – 35 атм. Отметим, что многие производители указывают давление в барах, что в принципе соответствует значениям в атмосферах. Также в характеристиках встречаются значения в мегапаскалях. Если вы увидите, что давление равно 1 мПа, знайте, что оно соответствует 10 атм.

Тип подключения

Каждая система отопления проектируется индивидуально с учетом особенностей здания и отдельных его помещений. Если вы хотите купить биметаллические радиаторы для уже готовой системы, подбирайте конструкцию под тип подключения. Если монтаж труб только предстоит, вы можете выбрать любые варианты. Существует три типа подключения: боковое, нижнее и диагональное (представлены на рисунке ниже).

Отдельно стоит сказать о боковом двухтрубном подключении. Его осуществляют в индивидуальных системах отопления. Нагретый теплоноситель по одной трубе идет в радиатор. Остывшая жидкость по другой трубе выходит обратно к котлу, а не в следующий в системе прибор. Это обеспечивает наиболее эффективное отопление: на входе у каждого радиатора температура одинаковая – весь дом будет прогреваться равномерно.

Межосевое расстояние

Параметр характеризует расстояние от входного до выходного коллектора радиатора. Если вы встраиваете прибор в готовую систему отопления, исходите из расстояния между подающей и выходной трубой. Стандартные значения составляют 35 и 50 см. Модели с таким межосевым расстоянием можно без труда подобрать в ассортименте любого производителя. Однако в некоторых случаях требуются приборы с расстоянием между трубами в 20 – 30 см, например, если в помещении низкие подоконники. Если трубы будут монтироваться уже после покупки радиаторов, можно выбрать подходящий вариант по габаритам, отталкиваясь от места установки.

 

4. Популярные производители

Какие бренды наиболее востребованы? Кому можно доверять? Каков срок службы изделий и гарантия на них? Какие технологии применяются для производства приборов? Расскажем подробнее.

  • Rifar – отечественный производитель, который изготавливает продукцию в России. Особое внимание уделяется внедрению собственных инновационных решений в конструкцию радиаторов, что выделяет их на фоне конкурентов. Например, в серии Monolit представлены приборы с монолитной конструкцией, которая не подвержена образованию протечек и испытывалась под давлением в 150 атм. Каналы выполнены из стали повышенной коррозийной стойкости, что обеспечивает долгий срок службы – до 25 лет. В качестве теплоносителя может использоваться антифриз. В серии Base представлены секционные биметаллические радиаторы. Их особенностью является особое покрытие внутренних стенок труб RIFAR-ZIN, которое обеспечивает улучшенную защиту от коррозии. В серии представлены модели с возможностью подключения терморегулятора. Все изделия проходят строгий контроль качества, имеют сертификаты санитарно-технического и отопительного оборудования САНРОС. Гарантия на продукцию Rifar составляет 10 лет.
  • SIRA – один из самых популярных производителей биметаллических радиаторов. Разрабатываются и выпускаются изделия в Италии. Секционные модели входят в сегмент премиум-класса. Их отличает элегантный дизайн и безупречно гладкая поверхность, которая достигается за счет окрашивания в 8 этапов. Сглаженные края и отсутствие острых углов не только добавляют изящности корпусу, но и делают его безопасным для установки в детских комнатах. Что касается надежности, то для соединения секций используются уникальные прокладки O-ring – они обеспечивают отличную герметичность. Безусловным фаворитом являются изделия серии Gladiator, совмещающие в себе обогрев за счет теплового излучения и конвекции. В их конструкции особое расположение пластин, благодаря чему воздух поступает внутрь корпуса и нагретым выходит через верхнюю часть. Изделия выдерживают рабочее давление до 35 атм. Гарантия составляет 10 лет.
  • Royal Thermo – итальянский производитель климатической техники. Инновационная технология изготовления корпуса HeatDinamic и аэродинамический дизайн обеспечивают эффективный обогрев за счет теплового излучения и конвекции. Окрашивание в 2 этапа дает гладкое и долговечное покрытие, которое соответствует стандарту ISO 2409 с самыми высокими требованиями к качеству лакокрасочного покрытия. Производитель впервые в мире использовал технологию InoxPro, которая подразумевает выполнение внутреннего коллектора из 100% нержавеющей стали. В итоге можно использовать приборы со сверхагрессивным теплоносителем без риска образования коррозии. Особого внимания заслуживает серия PianoForte. В ней представлены модели уникального дизайна: секции чередуются с разным углом наклона. Это увеличивает теплоотдачу на 5%. За счет технологии PowerShift и дополнительных ребер удается добиться улучшенной теплоотдачи. Еще одной уникальной особенностью радиаторов является возможность окрашивания в любой цвет, что позволяет создать собственный дизайн. Производитель предлагает два базовых варианта окраски – белый и черный. Гарантия на все изделия 10 лет.

 

5. На чем остановить свой выбор?

Подводя итог вышесказанному, предлагаем вам воспользоваться таблицей с примерами. Здесь представлены модели биметаллических радиаторов, которые подходят под конкретные запросы покупателей. Так легче сориентироваться в ассортименте – купить предложенные модели или подобрать аналоги.

Рекомендуемые модели радиаторов

Главные требования Необходимая тепловая мощность, кВт Примеры моделей
  • Невысокая цена
  • Межосевое расстояние 50 см
  • Использование в квартире
1,4 – 1,5 Elsotherm BM 500х80
Sira Ali Metal 500 8 сек
  • Межосевое расстояние 20 см
  • Установка под французские окна
  • Использование в коттедже
0,8 RIFAR B-200 8 сек.
  • Современный дизайн
  • Стойкость к химически агрессивным теплоносителям
  • Межосевое расстояние 50 см
1 Royal Thermo PianoForte 500/Bianco Traffico 6 секций
  • Полноценный биметалл
  • Межосевое расстояние 35 см
  • Возможность терморегуляции
1,2 Global Style Extra 350 сек.10
  • Полноценный биметалл
  • Межосевое расстояние 50 см
  • Работа с антифризом
1 Royal Thermo Revolution Bimetall 500 6 секций

На нашем сайте вы можете купить биметаллические радиаторы известных производителей с гарантией и подобрать к ним комплектующие для установки. Определиться с выбором вам помогут подробные описания товаров в карточках, технические характеристики и отзывы покупателей. Под свои запросы вы можете отсортировать товары с помощью фильтров в рубрике. С правильно подобранными отопительными приборами даже самой суровой зимой в вашем доме будет тепло! Позаботьтесь об этом уже сейчас – сделайте заказ на нашем сайте.

Радиаторы отопления. Какой лучше? — Stroim-svoi-dom.ru

Еще совсем недавно все дома обогревались при помощи привычных чугунных радиаторов отопления. Сегодня ситуация изменилась и на смену им пришли алюминиевые, стальные и  биметаллические радиаторы отопления т.е. появился выбор.

Давайте рассмотрим преимущества и недостатки каждого вида, попытаемся определить какой из них лучше подходит для квартиры или загородного дома и произведем расчет радиаторов отопления.

Чугунные радиаторы отопления

Чугунные батареи устанавливались во всех типовых квартирах. Сейчас они так же пользуются спросом, правда в меньшей степени, в основном для многоквартирных домов.

Минусы.

Чугунные радиаторы отопления обладают высокой инертностью т.е. они долго разогреваются при подаче тепла и так же долго остывают. Необходимо учесть, что одна такая чугунная секция имеет объем 1,45 литров, что является минусом, особенно для загородных построек.

Существенным недостатком является то, что для таких батарей опасны гидроудары, потому что чугун сам по себе довольно хрупкий материал. Среднее значение давления, который могут выдержать чугунные батареи равняется 9 кг/см2 при температуре 1300С.

Внешний вид оставляет желать лучшего, поэтому часто их закрывают специальными экранами, для более эстетичного вида. Они требуют постоянной окраски, т.к. чугун снаружи постоянно ржавеет. Имеют большой вес и неудобны в эксплуатации.

Плюсы.

К положительным свойствам можно отнести цену и возможность наращиваний дополнительных секций.

Чугунные радиаторы стойки к коррозии, обладают высокой теплопроводностью. Одна чугунная секция выдает тепла на 160 Вт.

Алюминиевые радиаторы отопления

Алюминиевые  батареи обладают хорошей теплоотдачей, около 190 Вт и низкой инертностью т.е. способны быстро нагреваться при подаче тепла. Могут выдерживать рабочее давление около 20 атмосфер, поэтому их можно устанавливать при централизованном отоплении. Есть возможность нарастить отдельные секции, если это необходимо.

Для частного застройщика немаловажным является то, что одна алюминиевая секция имеет объем около 0,37 л, что позволяет экономить на обогреве воды или антифриза в системе отопления.

Алюминий по свойствам является мягким металлом, поэтому он чувствителен к различным твердым, мусорным частицам. В основном это актуально для домов с центральным отоплением. Для частного застройщика это не особенно важно. Но все же если вы остановили выбор на алюминиевых радиаторах отопления, то рекомендуется вместе с ними установить дополнительные фильтры для сбора различной грязи в системе.

Алюминиевые радиаторы различаются процессом изготовления. Бывают литые и штампованные. Штампованные батареи не рекомендуется ставить в домах с центральным отоплением т.к. они чувствительны к качеству теплоносителя.

Алюминий является химически активным металлом из этого следуют некоторые недостатки. При соприкосновении с другими металлами на месте соединения может образоваться так называемая гальваническая пара. В этом месте происходит коррозия металла. Для этого различные части отопительной системы соединяют между собой при помощи переходников, которые не дают соприкасаться металлам напрямую, а следовательно предотвращают процесс коррозии.

Если в качестве теплоносителя вы используете антифриз, то высока вероятность появления коррозии внутри батареи т.к. он вступает в реакцию с алюминием, что снижает КПД. Поэтому такие радиаторы лучше использовать в загородном коттедже, где теплоносителем является вода.

Внутренняя часть алюминиевых радиаторов при нагреве, вступают в реакцию с теплоносителем и со временем начинает выделяться и скапливается водород. Для того чтобы водород не задерживался в трубах, ставят специальный клапан, который потихоньку его стравливает.
Алюминиевые радиаторы отопления имеют эстетичный вид и не требуют дополнительной окраски.

Плюсы:

  • высокий КПД;
  • элегантный дизайн;
  • выдерживает высокое давление;
  • малый вес секции.

Минусы:

  • возможная коррозия при некачественном антифризе;
  • необходимо удалять воздух при помощи клапана.

Стальные радиаторы отопления

Обладают хорошей теплоотдачей, почти такой же как у алюминиевых, и низкой тепловой инерцией, т.е. обладают высоким КПД. Очень удобны при монтаже т.к. оснащены крепежами, различными подвесками. В качестве теплоносителя можно использовать как воду, так и антифриз.

Производятся стальные батареи в виде отдельных панелей, поэтому возможности нарастить отдельную секцию в отличие от алюминиевых и чугунных нет. Необходимо сразу подбирать необходимую длину.

Стальные радиаторы отопления состоят из оболочки, которая представляет из себя стальное полотно. Внутри находятся медные трубки, которые соединены между собой сетчатыми пластинами, повышающими коэффициент теплоотдачи.

Из-за своей конструкции, стальные радиаторы также называют панельными.

Плюсы:

  • безынерционный радиатора;
  • высокая теплоотдача;
  • не требуют дополнительной окраски;
  • оптимальная цена.

Минусы:

  • нет возможности нарастить отдельные секции.

По своей конструкции, панельные стальные радиаторы делятся на несколько типов. Отличие между типами состоит в количестве панелей и межпанельных пластин.

На рисунке приведен вид сверху для различных типов панельных радиаторов, на котором более наглядно видны различия.


Как вы понимаете, чем выше тип панельного радиатора, тем он более мощней. Но не все так просто. Предлагаем вам посмотереть небольшое видео на эту тему, где расказывается, на что стоит обращать внимание при выборе.

Биметаллические радиаторы отопления

Биметаллические радиаторы отопления как понятно из названия состоят из двух металлов и сочетают их лучшие свойства.

Как правило, имеют стальную середину, которая позволяет выдерживать высокое давление, а так же алюминиевую оболочку, обладающую высокой теплоотдачей.

Можно устанавливать в систему с центральным отоплением.

Такие биметаллические батарей имеют современный дизайн, быстро нагреваются и охлаждаются, обладают высоким КПД.

По внешнему виду мало чем отличаются от алюминиевых радиаторов.

Плюсы биметаллических радиаторов:

  • высокая теплоотдача;
  • выдерживает высокое давление;
  • современный дизайн;
  • большая надежность;

Недостатки:

Расчет радиаторов отопления

Для того чтобы правильно рассчитать количество необходимых секций, необходимо знать некоторые справочные данные. Эти данные показывают, какое количества тепла нужно потратить, чтобы в помещении было тепло. Все значения приводятся для площади 10 м2.

  • Для панельного дома необходимо 1,7 кВт;
  • Для кирпичного дома 1 кВт;
  • Для угловых комнат эти данные умножаем на коэффициент 1,2.

Теперь можно с легкостью рассчитать необходимое количество секции радиатора отопления.

Пример: Комната 15 м2, угловая, кирпичный дом. Делим площадь 15 м2 на расчетную площадь 10 м2 и умножаем на 1 кВт.

15м2/10м2*1кВт=1,5 кВт.

Т.к. у нас угловая комната то это значение необходимо умножить на коэффициент 1,2. Получаем что для обогрева такого помещения необходимо 1,8 кВт тепла. После чего необходимо подобрать необходимый радиатор отопления. Эти данные должны содержатся в паспорте для батарей. Приведем лишь некоторые примерные мощности для различных радиаторов.

  • чугунный — 160 Вт одна секция;
  • алюминиевый — 190 Вт одна секция;
  • стальной  — 450-5700 Вт для всей панели;
  • биметаллический — 200 Вт одна секция.

Получается, что если вы остановились на биметаллических радиаторах отопления то вам понадобится 1,8 кВт/0,2 кВт=9 секций. Возьмите еще запас в одну секцию т.к. уменьшить температуру в помещение легче, чем устанавливать дополнительную секцию.

Что залить в систему отопления

Такой вопрос возникает только у частных застройщиков, потому что только у них есть выбор. Что лучше заливать воду или антифриз, зависит от котельного и насосного оборудования, теплообменников, труб отопления и т.д.

Вода является самой дешевой и доступной жидкостью. Она используется для обогрева и в частном и многоэтажном строительстве, но она имеет ряд недостатков.

Она должна эксплуатироваться при положительных температурах. При заморозке может произойти пробой труб, котла и т.к., что приведет к выходу из строя всего отопления. Поэтому если вы отключаете обогрев дома, то придется слить всю воду из системы.

Вода, которая используется для отопления, как правило, не дистиллированная и имеет множество различных примесей. При нагревании происходит различные химические реакции, что приводит к появлению солей на внутренней поверхности труб и отопительных радиаторов. В следствии чего теряется эффективности и снижается КПД.

В отоплении где используется вода можно установить любой тип радиаторов: чугунные, алюминиевые, стальные, биметаллические.

Основным свойством антифриза является замерзание при более низких температурах по сравнению с водой. Срок службы около 10 отопительных сезонов, после чего его лучше заменить.

При таком отоплении нельзя использовать элементы содержащие цинк, т.к. он будет распадаться и оседать на внутренних стенках труб, котлов, батарей и т.д.

Еще раз напомним, что если вы используете антифриз, лучше не устанавливать алюминиевые радиаторы отопления, а вместо них приобрести стальные или биметаллические радиаторы отопления, можно конечно использовать и чугунные, но они все больше уходят в прошлое.

Какие лучше радиаторы отопления: алюминиевые или биметаллические

Выбор радиатора для дома или квартиры – задача не из легких. Очень важно, чтобы он удовлетворял не только функциональные, но и эстетические потребности. Сегодня современный рынок предлагает нам огромное разнообразие различных радиаторов отопления, имеющих свои специфические особенности.

Главная задача, которая встает перед нами – определить, какие лучше радиаторы отопления алюминиевые или биметаллические и сделать необходимый выбор. Чтобы не ошибиться, нужно обладать информацией по каждому виду радиаторов.

Главной технической характеристикой отопительного радиатора — это мощность. От нее зависит то, как прогреется помещение. Не менее важным критерием, требующим внимания при выборе – это размер радиатора.

Следующий существенный момент – это мощность рабочего давления оборудования. Она зависит от того, где размещен прибор. Важный показатель — это материал, из которого сделаны регистры. Чаще используют алюминий, чугун или сталь.

Виды радиаторов отопления

1. Алюминиевые. Приборы, изготовленные из этого материала, отличаются большой теплопроводимостью. Подобные радиаторы могут оснащены спускником воздуха. Алюминиевые радиаторы способны выдержать давление выше 6 атмосфер.

2. Стальные приборы обладают рабочим давлением 8 атмосфер. Это наиболее подходящая разновидность радиаторов, предназначенная для обогрева одноэтажных помещений.

Во избежание поломок и преждевременного выхода из строя, прибор желательно использовать в системах, обладающих высоким давлением. Из производителей стальных панельных радиаторов можно порекомендовать немецкие радиаторы Керми или радиаторы Зендер.

3. Биметаллические радиаторы – это прочные, долговечные приборы с высоким уровнем теплопроводимости. Они сочетают в себе все лучшие качества, которыми обладают стальные и алюминиевые радиаторы. Стальные внутренности радиатора способны выдержать высокое давление и гидроудары в системе.

4. Чугунные радиаторы получили на сегодняшний день широкое распространение. Они обладают большой теплопроводимостью, и использовать их можно даже в системах, не подготовленных для теплоносителя.

Для частного дома подойдут практически все виды вышеперечисленных отопительных приборов. В квартиру с центральным лучше будет приобрести чугунный радиатор или биметаллический.

Для современных домов отлично подойдут и биметаллические, и алюминиевые регистры, выполненные в уникальном стиле и устойчивые к воздействию коррозии.

Биметаллический радиатор в разрезе


Секционные радиаторы отопления

Данные радиаторы состоят из секций, соединенных друг с другом специальными ниппелями. При необходимости их можно затянуть туже либо расслабить. Для этого достаточно всего лишь повернуть ключ.

Сегодня секционные теплоносители пользуются большим спросом и популярностью. Это связано с имеющимся у таких приборов преимуществом – возможностью добавлять либо убирать элементы.

Коллекторами радиатора служат находящиеся в горизонтальном положении верхние и нижние трубки, которые соединены каналом, расположенным вертикально. Стандартные радиаторы обычно состоят из секций, каждая из которых имеет по каналу.

Для увеличения теплоотдачи оснащение радиаторов сделали из алюминия. Его главной задачей является обеспечение мощного потока воздуха сквозь сам радиатор. Это способствует увеличению его теплоотдачи.

Если рассмотреть радиатор с обратной стороны, то мы увидим, что нижний коллектор имеет специальные карманы. Они предназначены для того, чтобы в них оседали частицы металла и прочий мусор из системы отопления и не попадали в радиаторный коллектор.

Вырез, сделанный с обратной стороны алюминиевого коллектора, в упрощает процесс монтажа прибора на стеновые кронштейны. Алюминиевые радиаторы идеально подойдут для частных домов с индивидуальной отопительной системой.

Радиаторы для центрального отопления

К покупке радиатора для квартиры нужно отнестись предельно серьезно. Это обусловлено тем, что системы вынуждены работать под высоким давлением, в условиях неоднородного состава жидкости в приборах, а также частичного наполнения или сливания воды из систем отопления.

Учитывая данные обстоятельства, лучшим вариантом для квартиры будет биметаллический радиатор, обладающий рабочим давлением, равным 16 атмосфер.

Строение биметаллического радиатора


Если перед вами встает задача какие лучше радиаторы отопления алюминиевые или биметаллические для системы с центральным отоплением, ответ однозначен — биметаллические.

Благодаря высоким рабочим давлением, биметаллическим радиаторам не страшны гидравлические удары, которые возникают в централизованных системах отопления. Биметалл дороже алюминия, но не нужно экономить при покупке радиаторов для централизованной системы отопления.

Приобретая теплоноситель, учитывайте все его особенности. Опытным путем доказано, что 1 секция прибора с монтажной высотой 500 мм по осям предназначена для обогрева приблизительно 2 кв. метров помещения.

Выбирая радиатор, также смотрите на качество покраски прибора. При незначительном повреждении или ударе краска может отлететь, и это приведет к преждевременному выходу из строя теплоносителя.

Существует мнение, что радиаторы из алюминия часто лопаются и текут. Такое происходит довольно редко. Главными их недостатками являются большая химическая активность, высокое температурное напряжение и большая степень газообразования. Срок эксплуатации таких радиаторов в большинстве случаев зависит от качества изготовления прибора и от заводских дефектов.

Читайте также:

Произошла ошибка при настройке 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, 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 cookie-файлах 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.

Гальваническая коррозия — что это такое и как ее предотвратить?

Гальваническая коррозия (также называемая биметаллической коррозией ) — это электрохимический процесс, при котором один металл корродирует предпочтительно, когда он находится в электрическом контакте с другим, в присутствии электролита. Это происходит, например, в батареях, где катод остается целым, а анод корродирует во время работы батареи. Вопреки некоторым мнениям — Гальваническая коррозия возникает не только в воде .Гальванические элементы могут образовываться в любом электролите, включая влажный воздух или почву, а также в химической среде. Например, более 200 лет назад британский военно-морской фрегат Alarm потерял медное покрытие из-за быстрой коррозии железных гвоздей, используемых для крепления меди к корпусу. Электролитом в этом случае была соленая вода, создающая гальванический элемент.

В случае срабатывания сигнализации железо действовало как анод и подвергалось коррозии за счет меди, которая действовала как катод.Спустя всего два года после прикрепления медных листов железные гвозди, которые использовались для удержания меди на днище корабля, уже были сильно корродированы, в результате чего медные листы упали.

Все металлы и металлические сплавы обладают разным электродным потенциалом. Электродные потенциалы — это относительная мера тенденции металла становиться активным в данном электролите. В одной и той же среде более активный металл, вероятно, образует положительно заряженный электрод (анод), а менее активный металл, скорее всего, образует катод (отрицательно заряженный электрод).

Электролит действует как канал для миграции ионов, перемещая ионы металлов от анода к катоду. В результате металл анода корродирует быстрее, чем в противном случае, в то время как металл катода корродирует медленнее и, в некоторых случаях, может вообще не подвергаться коррозии.

Разница в расходе Nex, позволяющая продуктам служить дольше, чем у конкурентов

Хотя такие изделия, как воздушные ножи, воздушные форсунки, усилители воздуха, вихревые трубки и т. Д., Не обязательно погружаются в какой-либо электролит, если окружающая среда влажная или если оборудование подвергается процедурам промывки, вполне возможно, что это возможна коррозия.Одним из примеров является смешивание нержавеющей стали и алюминия. Был один пример, когда у конкурирующего охладителя шкафа было обнаружено большое отверстие на боку после нескольких лет использования. Вихревая трубка из нержавеющей стали внутри в сочетании с алюминиевым корпусом и заводские условия со временем заставили алюминий действовать как анод и начал коррозию.

Nex Flow ™ предпринимает определенные шаги и действия, чтобы предотвратить это с их продуктами, что позволяет продуктам служить дольше.Во-первых, защита используемого алюминия, особенно в сочетании со сталью или нержавеющей сталью. Например, наши алюминиевые воздушные ножи — анодированы и, как таковые, имеют защитное покрытие, предотвращающее «электрическую цепь» с прокладками из нержавеющей стали, используемыми внутри, и винтами из нержавеющей стали, используемыми для удержания воздушного ножа вместе. Кроме того, алюминий в любом случае будет действовать как анод в электролитической среде, и, будучи настолько большим по сравнению с прокладкой из нержавеющей стали, коррозия будет сведена к минимуму.Независимо от того, возникнет ли гальваническая коррозия, анодирование также защищает воздушный нож от любой среды, в которой чистый алюминий не защищен. Точно так же Nex Flow анодирует все свои алюминиевые детали — воздушные ножи, воздушные форсунки, сопла, воздушные салфетки и пневматические конвейеры, такие как пылесосы Ring. Усилители воздуха и плоские форсунки, отлитые из алюминия и цинка, имеют порошковое покрытие для увеличения срока службы и лучше выглядят.

Когда дело доходит до технологии вихревых труб, таких как охладители шкафов (панельные охладители) и охладители инструментов, алюминий не используется.Это нержавеющая сталь с некоторыми внутренними частями из латуни. Это гарантирует, что вы никогда не найдете дыр в панельных охладителях Nex Flow, вызванных гальванической коррозией. Поэтому при покупке продуктов, которые нужно продувать, чистить, перемещать и охлаждать, обращайте внимание не только на характеристики, дизайн и качество изготовления — все, что, конечно, важно, — но также на качество и тип материала, используемого в строительстве. Вы также можете обратиться к этой статье о том, как избежать гальванической коррозии. Помните, что используемые материалы и то, как они соединены, имеют значение.

Гальваническая коррозия | Американская ассоциация гальванизаторов

Дом » Коррозия » Процесс коррозии » Гальваническая коррозия

Существует два основных типа гальванических элементов, вызывающих коррозию: биметаллическая пара и концентрационная ячейка.Биметаллическая пара похожа на батарею, состоящую из двух разнородных металлов, погруженных в раствор электролита. Электрический ток (поток электронов) генерируется, когда два электрода соединены внешним проводящим путем.

Концентрационная ячейка состоит из анода и катода из одного и того же металла или сплава и пути обратного тока. Электродвижущая сила обеспечивается разницей в концентрации поверхностей на внешнем пути.

Для возникновения коррозии в гальваническом элементе необходимы четыре элемента:

  • Анод — Электрод, в котором гальваническая реакция (-ы) генерирует электроны — отрицательные ионы разряжаются и образуются положительные ионы.На аноде возникает коррозия.
  • Катод — Электрод, который принимает электроны — положительные ионы разряжаются, отрицательные ионы образуются. Катод защищен от коррозии.
  • Электролит Проводник, по которому проходит ток. Электролиты включают водные растворы или другие жидкости.
  • Путь обратного тока — Металлический путь, соединяющий анод с катодом. Часто это нижележащая металлическая подложка.

Все четыре элемента (анод, катод, электриолит и обратный ток) необходимы для возникновения коррозии. Удаление любого из этих элементов остановит прохождение тока и не произойдет гальванической коррозии. Замена анода или катода на другой металл может привести к изменению направления тока на противоположное, что приведет к переключению на электрод, подверженный коррозии.

Гальваническая серия металлов (справа) перечисляет металлы и сплавы в порядке убывания их электрической активности.Металлы, расположенные ближе к вершине таблицы, являются менее благородными металлами и имеют большую тенденцию к потере электронов, чем более благородные металлы, находящиеся ниже в списке.

Гальваническая коррозия — обзор

4.2 ГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ

За исключением редких случаев, в зданиях или механически соединенных конструкциях нет однородности материалов, металлов или сплавов. Например, металлические фитинги из алюминия всегда соединяются винтами из нержавеющей стали, в то время как аксессуары, такие как петли, фильтры, съемные петли, изготавливаются из нержавеющей стали или хромированной стали или даже из латуни.В соответствующих условиях существует риск гальванической коррозии алюминия.

Гальваническая коррозия алюминия в гетерогенных сборках, подверженных атмосферным воздействиям, подчиняется правилам, приведенным выше (см. Главу B.3). Это зависит от нескольких факторов:

Природа металлов и сплавов, контактирующих с алюминием: независимо от атмосферы, наиболее агрессивными контактами для алюминия являются соединения с медью и медными сплавами [1], свинцом, и сталь (Рисунок С.4.1). Здесь следует напомнить о роли эластомеров с графитом в развитии гальванической коррозии.

Рисунок C.4.1. Гальваническая коррозия алюминия в зависимости от типа атмосферы [3].

Тип атмосферы: морская атмосфера приводит к наиболее сильной гальванической коррозии [2] из-за присутствия хлоридов

Электропроводность пленки влаги: и выше чем проводимость электролитической среды, тем лучше работает ячейка, расположенная между алюминием и другим металлом.

Вот почему морская атмосфера, богатая хлоридами, приводит к сильнейшей гальванической коррозии алюминия при идентичных условиях по всем остальным параметрам.

Частота увлажнения: гальваническая коррозия требует электролита, что означает, что контактная площадка должна быть влажной. Следовательно, ее интенсивность зависит от местных климатических условий: дождя, относительной влажности и т. Д.

Атмосферная гальваническая коррозия всегда будет ограничиваться областью контакта.В соответствующих условиях это может привести к серьезным повреждениям: кровля с отверстиями вокруг болтов или винтов, электрические компоненты, подверженные коррозии при контактах с компонентами из меди или медных сплавов и т. Д.

На практике контакты с нержавеющей сталью и цинком или Стали с кадмиевым покрытием являются наиболее распространенными в строительстве, особенно в металлической арматуре. Мировой опыт показывает, что даже без изоляции между двумя металлами гальваническая коррозия не вызывает проблем в этих узлах, если конструкция такова, что предотвращается удержание влаги.

Опыт работы в строительной отрасли и с различным оборудованием, подверженным воздействию плохой погоды во всех климатических зонах, таким как дорожные знаки и пристани для яхт, показывает, что гальваническая коррозия алюминия при контакте с обычной или нержавеющей сталью развивается только в определенных ситуациях. например,

Области, где сохраняется влага, и где дождевая вода или конденсированная вода может задерживаться постоянно или в течение длительных периодов времени. Это часто наблюдается с заделками, которые образуют резервуар, способный удерживать воду.При контакте с закладными стальными штифтами наблюдается гальваническая коррозия.

В точках сборки кровельного листа и облицовочных панелей, во влажных и агрессивных средах. Например, в прибрежных районах иногда может быть обнаружена сильная гальваническая коррозия вокруг болтов, потому что войлок, используемый для изоляции, задерживает воду, исчез или был сжат, так что алюминий вступает в прямой контакт со стальными шайбами ​​и болтами, которые находятся часто ржавые.

Особый микроклимат может способствовать развитию гальванической коррозии алюминия при контакте со сталью. Это можно наблюдать во влажных зонах, рядом с заводами, которые выбрасывают много пыли: заводы по производству удобрений, цементные заводы, угольные электростанции и т. Д. Опыт показывает, что такая ситуация, крайне неблагоприятная с точки зрения устойчивости материалов, может в значительной степени контролироваться подходящей конструкцией и, особенно, частой очисткой скопившейся пыли.

Риск, который чаще всего недооценивается при сборках из стали, — ухудшение внешнего вида алюминиевых конструкций из-за стекания ржавчины. Хотя это не влияет на коррозионную стойкость алюминия, это ухудшает общий внешний вид. Цинковые или кадмиевые покрытия на стали имеют ограниченный срок службы в зависимости от агрессивности окружающей среды. Когда они истощаются, сталь ржавеет, и ситуация такая же, как и в случае прямого контакта алюминия с незащищенной сталью.

Контакты между алюминием и другими металлами, такими как медь и медные сплавы, свинец и олово, при воздействии очень агрессивных сред, таких как высокая влажность, частые дождь и пыль, представляют определенный риск гальванической коррозии алюминия. Они должны быть защищены или, по крайней мере, проверены, чтобы отслеживать развитие возможной гальванической коррозии и при необходимости вмешиваться.

Как обращаться с разнородными металлами

Производители TRAILER знают, что при использовании двух разнородных металлов необходимо принимать меры для предотвращения двухметаллической (гальванической) коррозии.Это относится даже к «полностью алюминиевой» конструкции, в которой используются стальные рамы в области оси и соединительной муфты.

Так как же производитель подходит к проблеме?

Джимми Иглесиас, который был активным членом группы S.7 Совета по технологиям и техническому обслуживанию и возглавлял рабочую группу по исследованию разнородных металлов и способов предотвращения коррозии, полагал, что для предотвращения или минимизации эффекта коррозии важно понимать, почему такое случается.

«Когда два разных металла находятся в контакте и подвергаются коррозионной или проводящей среде, между ними протекает ток», — написал он в «Рекомендуемой практике 740 TMC» «Защита от коррозии разнородных металлов.”

«Этот ток вызывает коррозию наименее коррозионно-стойкого (активного) металла, чтобы увеличиваться, и коррозию более коррозионно-стойкого (неактивного) металла — уменьшаться. Из-за протекания тока и разнородных металлов эта форма коррозии называется гальванической или двухметаллической. Коррозия постепенно разрушает металл, вызывая его слабость, которая может привести к поломке.

«Этот механизм позволяет батареям с сухими элементами вырабатывать электричество. Плюсовая клемма батареи — это коррозионно-стойкий металл, а минусовая клемма наименее устойчива к коррозии и, следовательно, подвержена коррозии.Это способствует протеканию тока через проводящий гель в батарее. Когда наименее устойчивый к коррозии металл подвергнется коррозии, батарею необходимо заменить ».

Иглесиас писал, что металлы, используемые в конструкции прицепов или кузовов, можно отнести к «активным» или «неактивным».

«Скорость коррозии зависит от расстояния между металлами в рейтинге; чем дальше друг от друга металлы, тем хуже скорость коррозии », — писал он. «Например, алюминий указан ближе к активному концу, а нержавеющая сталь — к неактивному концу.Если бы алюминий и нержавеющая сталь были погружены в агрессивную среду (раствор дорожной соли), скорость коррозии алюминия сильно увеличилась бы, а скорость коррозии нержавеющей стали бы снизилась.

«Обратите внимание, что алюминий близок по активности со сталью. Однако они по-прежнему представляют собой разнородные металлы и подвержены значительной гальванической коррозии при контакте в агрессивной атмосфере. Знание этого рейтинга и его влияния на скорость коррозии имеет решающее значение для первоначального строительства и ремонта прицепов и кузовов.Когда разнородные металлы вступают в контакт, что неизбежно, есть несколько рекомендаций по проектированию, которые можно использовать для минимизации гальванической коррозии ».

Он писал, что разнородные металлы не должны быть погружены в проводящую среду для возникновения гальванической коррозии, что она также происходит в атмосфере и зависит от количества влаги, количества кислорода, проводимости и температуры.

«Гальваническая коррозия не возникает, когда разнородные металлы полностью высыхают», — написал он.«Вероятность того, что прицеп и детали кузова останутся полностью сухими, сомнительны. Поэтому необходимо также следить за тем, чтобы влажность была минимальной на протяжении всего производства прицепа.

«Скорость коррозии разнородных металлов зависит не только от окружающей среды и разницы потенциалов, но и от соответствующего количества разнородных металлов. Например, неблагоприятной ситуацией будет наличие большой площади неактивного металла и небольшой площади активного металла в любой конкретной конструкции соединения.Если это условие существует, активный металл меньшего размера может подвергнуться коррозии с ускоренной скоростью. Этот факт особенно важно помнить при использовании крепежных деталей, болтов и заклепок, поскольку они имеют относительно небольшую площадь по сравнению с соединяемыми металлическими частями ».

Он перечислил эти четыре момента, которые следует учитывать при соединении разнородных металлов с помощью крепежа, заклепок, винтов или болтов:

  • Обращайте особое внимание на диаграмму потенциала коррозии и не допускайте контакта небольшого количества активного металла с большим количеством неактивного металла.Например, никогда не вставляйте алюминиевую заклепку в большой кусок стали.
  • При соединении двух частей из одного материала используйте крепеж / болт из одного материала. Например, используйте алюминиевый крепеж при соединении двух частей алюминия.
  • Если скрепляемые предметы являются конструктивными, используйте крепеж / болт соответствующей прочности. Например, при креплении алюминия и стали в конструкциях используйте крепеж из углеродистой стали с подходящим покрытием.
  • Используйте таблицу потенциала коррозии при выборе материала крепежа / болта. Помните, что никогда не используйте материалы далеко друг от друга (т.е. никогда не используйте крепеж из латуни или меди для крепления алюминия и стали).

Наконец, вот профилактические меры Иглесиаса, которые следует использовать при наличии неизбежных условий:

  • Если использование одного и того же металла невозможно, выберите комбинации металлов, близкие друг к другу.
  • Избегайте небольшого контакта активного металла с большим содержанием неактивного металла.
  • При контакте разнородных металлов используйте между ними непоглощающую изоляцию. Полипропиленовая лента минимальной толщиной 1,7 мил и диэлектрической прочностью 300-400 вольт / мил подходит для большинства прицепов и кузовов.
  • Покрасьте или загрунтуйте два металла или отдельные детали, даже если они имеют защитное покрытие. Это особенно полезно для суставов, если они содержатся в хорошем состоянии. Особенно важно покрыть активный металл.
  • Избегайте резьбовых соединений, материалы которых сильно различаются в рейтинге.Перед соединением разнородных металлов используйте шайбы, прокладки и втулки из пластика или совместимого металла.
  • Конструкция для использования заменяемых активных металлических компонентов или увеличения толщины для увеличения срока службы.
  • По возможности используйте ленту вместо герметика. Герметик в стыке между разнородными металлами может выдавиться и позволить двум металлам соприкоснуться. Неопреновая лента с закрытыми ячейками, как правило, лучше изолирует.
  • Рассмотрите возможность использования расходных анодов.Установка в соединение еще более активного металла, чем активный металл, приведет к коррозии самого активного металла и защите менее активного металла. Это известно как жертвенный анод, но редко применяется на прицепах и кузовах.
  • По возможности используйте цельную или сварную конструкцию, а не болты или заклепки.
  • Если вышеперечисленные меры неприменимы к конструкции стыка, необходимо убедиться, что влага может стекать.
  • Нанести антикоррозийный материал (пасты, шайбы, компаунды и т. Д.).) под головками винтов или болтов, вставленных в разнородный металл, даже если они уже были обработаны.

«Мы (трейлеры немецких догов) обязательно должны использовать много разнородных металлов — так делают все производители», — говорит Чарли Фетц, вице-президент по исследованиям и разработкам немецкого дога. «Это определенно не новая проблема. Мы стараемся использовать разумные методы проектирования. Во многих прицепах их необходимо изолировать с помощью изоляционной ленты и / или покрытий. Если вы не применяете надлежащие методы проектирования и производства, жертвенный металл двух металлов пострадает.Я думаю, что предложения Джимми кажутся мне очень разумными ».

Похожие сайты

Два лучше, чем один: биметаллические наночастицы кобальт-медь, желток-оболочка, нанесенные на графен, в качестве отличных катодных катализаторов для Li-O2 аккумуляторов

Несмотря на чрезвычайно высокую плотность энергии Li – O 2 аккумуляторов, медленная кинетика серьезно препятствует их практическому применению. Здесь мы сообщаем о приготовлении и электрохимических характеристиках экономичных биметаллических наночастиц кобальт-медь, нанесенных на графен (CoCu / графен) в качестве катодного материала для батарей Li-O 2 .Батареи обеспечивают высокую начальную разрядную емкость 14 821 мА · ч −1 и низкое среднее напряжение заряда ∼4,0 В при 200 мА · ч −1 . Кроме того, батареи продемонстрировали превосходную емкость (7955 мА ч г -1 при 800 мА г -1 ), длительную цикличность (122 цикла при 200 мА г -1 с пороговой емкостью 1000 мА рт. ст. -1 ) и выдающийся кулоновский КПД (92% при 200 мА г -1 ).Эти превосходные характеристики являются результатом синергетического эффекта неблагородных металлов Co и Cu, нанесенных на графен, что может одновременно улучшить кинетику реакции восстановления и выделения кислорода. Благоприятный композит обеспечивает равномерное покрытие наностенки Li 2 O 2 на CoCu / графене вместо типичного тороидального Li 2 O 2 агрегации, тем самым способствуя обратимому образованию и разложение продукта сброса Li 2 O 2 .Ожидается, что превосходные каталитические характеристики позволят по-новому взглянуть на разработку недорогих и высокоэффективных катодных материалов для Li-O 2 батарей и будут способствовать их практическому применению.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуй еще раз?

границ | Переходные биметаллические нанолисты MOF для прочной водно-цинковой батареи

Введение

В связи с постоянно растущим спросом на возобновляемые источники энергии и методы преобразования срочно требуются устройства хранения энергии с высокой энергией и плотностью мощности, хорошей надежностью и длительным сроком службы (Bonaccorso et al., 2015; Ван и др., 2016; Zhai et al., 2018). Хотя литий-ионные батареи с высокой плотностью энергии были тщательно исследованы, общая производительность и широкое использование были ограничены из-за их относительно низкой плотности мощности и безопасности (Kim et al., 2013; Li J. et al., 2015; Xu и др., 2019). Напротив, водные перезаряжаемые батареи представляют особый интерес из-за высокой безопасности, низкой стоимости и гораздо лучших характеристик (Duan et al., 2016; Gao et al., 2018; Stock et al., 2019). Батареи на основе цинка являются альтернативным источником энергии из-за их высокой теоретической емкости (819 мАч -1 ), относительно низкого окислительно-восстановительного потенциала и обширных мировых запасов (Pan et al., 2016; Fu et al., 2019). В частности, по сравнению с выходным напряжением других водных аккумуляторов (в основном ≤ 1,2 В) никель-цинковые (Ni-Zn) аккумуляторы имеют более высокое выходное напряжение (≈ 1,8 В) (Huang et al., 2013; Wang R. et al. ., 2018). Однако образование дендрита цинка на аноде и необратимые реакции на катоде во время электрохимической реакции приведут к ухудшению разрядных характеристик и плохой циклической стабильности (<500 циклов) (Liu et al., 2016). Поэтому создание хороших функционально и структурно стабильных электродных наноматериалов с высокоактивными наноструктурами очень важно.

Металлоорганические каркасы в виде пористых кристаллических координационных полимеров, которые образованы координационными связями между узлами атомов металла и органическими лигандами с периодическими структурными единицами (Yaghi and Li, 1995). Благодаря высокопористым структурным характеристикам, MOF могут обеспечивать большую поверхность реакции воздействия для быстрого переноса ионов / массы, что приводит к высокой емкости и производительности (Wu et al., 2017; Qiu et al., 2018). Например, Деннис и др. сначала с использованием МОФ с высокой электропроводностью (Ni 3 (HITP) 2 ) для суперконденсаторов без других связующих (Sheberla et al., 2016). Choi et al. подготовили и исследовали 23 нМОФ различной структуры с множеством органических функций и ионов металлов, которые обладают исключительно высокой емкостью (Choi et al., 2014). Однако у MOF все еще есть проблема плохой стабильности, плохой проводимости и блокировки активных центров органическими лигандами (Li et al., 1999). Недавно в процесс кристаллизации были включены два типа металлических элементов для успешного синтеза гомогенной биметаллической топологии MOF с различными молярными отношениями (Yan et al., 2017; Ван X.L. и др., 2018). Его электрохимические свойства и стабильность могут быть значительно улучшены за счет синергетических взаимодействий, таких как улучшенная передача заряда между легирующими добавками и атомами металла-хозяина (Huang et al., 2018; Wang H. et al., 2018). Например, Ли и др. синтезировал мезопористый Ni 0,3 Co 2,7 O 4 наностержень, полученный из Co / Ni-MOF, который обеспечивал большую обратимую емкость 1410 мАч -1 после 200 циклов при токе 100 мАг -1 с высокой скоростью работы для литий-ионных аккумуляторов (Li et al., 2016). Ян и др. сообщили о биметаллическом фосфиде Ni – Co Ni 0,6 Co 1,4 P в качестве высокоэффективных электрокатализаторов с долговременной стабильностью (10 часов для непрерывного испытания) за счет фосфоризации из Ni 0,6 Co 1,4 (OH) 2 металлоорганический каркас (Qiu et al., 2018). Кроме того, поскольку уникальные 2D-наноструктуры могут демонстрировать быстрый перенос ионов / масс, высокую удельную поверхность и высокий процент открытых активных координационных центров металла, было бы очень важно разработать 2D-MOF и производные массивные структуры (Zhao et al., 2016; Wu et al., 2020). Таким образом, сочетание гомогенной биметаллической топологии MOF и двумерных матричных наноструктур может предложить идеальную модель для создания высокоэффективного электродного материала с долгосрочной стабильностью и исследования точных соотношений структура-характеристики на атомном / молекулярном уровнях (Dang et al., 2017; Wan et al., др., 2017).

Здесь мы представили новый одноэтапный подход к синтезу различных пористых биметаллических структур с матрицами нанолистов с органическим каркасом для стабильного хранения энергии.Путем смешивания растворителей, бензолдикарбоновой кислоты (BDC), пены никеля и различных биметаллических прекурсоров и выдержки при 130 ° C в течение 2 часов мы успешно синтезировали пористые гомогенные Ni-Co, Ni-Cu, Ni-Zn, Ni-Fe и Ni-Mn. биметаллические MOF (выраженные как Ni, Co-MOF, Ni, Cu-MOF, Ni, Zn-MOF, Ni, Fe-MOF и Ni, Mn-MOF). Пенопласты никеля после синтеза равномерно покрыты двухмерными матричными пористыми биметаллическими MOF, что обеспечивает большую площадь поверхности и токоприемник с высокой проводимостью. Кроме того, благодаря равномерному распределению металлических центров, биметаллический Ni-Cu MOF обеспечивает высокую энергию (71.2 мВтч см −3 ) и высокая стабильность (сохранение емкости ≈91% после 2500 циклов) при сборке в аккумулятор. Эта работа обеспечивает простую и эффективную стратегию создания прочных катодных материалов для Ni-Zn батареи, которая может проложить путь к рациональному проектированию технологии накопления высокой энергии.

Материалы и методы

Материалы

Бензолдикарбоновая кислота (BDC) была получена от Shanghai Aladdin Bio-Chem Technology Co., Ltd., а все другие химические вещества были приобретены у Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. Все растворители, использованные в этом исследовании, были аналитической степени чистоты.

Синтез Ni-MOF

Сначала 30 мл этанола и 2 мл деионизационной воды смешивали в тефлоновой прокладке объемом 50 мл. Затем в раствор добавляли 0,3 ммоль BDC и 0,3 ммоль Ni (NO 3 ) 2 · 6H 2 O, обрабатывали ультразвуком в течение примерно 30 мин и помещали пену никеля (2 2 см) в смешанный раствор. Наконец, автоклав на 50 мл с тефлоновым покрытием герметично закрывали и выдерживали при 130 ° C в течение 2 часов. Продукт промывали этанолом и деионизационной водой.

Синтез Ni, Cu-MOF

После смешивания 30 мл этанола и 2 мл деионизационной воды в тефлоновой прокладке объемом 50 мл, 0,3 ммоль BDC, 0,15 ммоль Ni (NO 3 ) 2 · 6H 2 O и 0,15 ммоль Cu (NO 3 ) 2 · 3H 2 O добавляли в смешанный раствор и обрабатывали ультразвуком в течение 30 минут. После добавления в раствор никелевой пены (2 × 2 см) автоклав на 50 мл с тефлоновым покрытием выдерживали при 130 ° C в течение 2 часов.

Синтез других биметаллических MOF

Процессы синтеза Ni, Co-MOF, Ni, Zn-MOF и Ni, Mn-MOF были такими же, как и для получения Ni, Cu-MOF, за исключением 0.15 ммоль Cu (NO 3 ) 2 · 3H 2 O заменено 0,15 ммоль Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O, Zn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O и Mn (NO 3 ) 2 · 4H 2 O соответственно. В процессе Ni, Fe-MOF, 0,24 ммоль Ni (NO 3 ) 2 · 6H 2 O и 0,06 ммоль Fe (NO 3 ) 3 · 9H 2 O были добавлены в смешанный раствор.

Электрические измерения

Для типичной трехэлектродной системы использовались электрод сравнения Ag / AgCl, противоэлектрод из платиновой пластины и сепаратор Celgard (3501 Coated PP, Celgard LLC) в 1 М водном растворе KOH.Все испытания проводились в ячейках Swagelok с тремя горловинами (тройник, Swagelok). Они были зажаты между двумя стержнями из нержавеющей стали на двух шейках ячеек Swagelok, а третья шейка использовалась для вставки электрода сравнения в ячейку. Циклические вольтамперограммы (CV), гальваностатический заряд / разряд и спектроскопия импеданса выполнялись на электрохимической рабочей станции (CHI 760E). Значения емкости (C) рассчитывались по уравнению: C = ( IV ) / ( мνΔV ).Электрохимические характеристики всех полных аккумуляторов были протестированы в двухэлектродном элементе в растворе 1 M KOH и 0,02 M Zn (Ac) 2 . Анод представляет собой цинковую пластину толщиной 0,15 мм.

Характеристика

Морфология, размер, кристаллическая структура образцов определялись с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM, FEI Nova 450 Nano), просвечивающей электронной микроскопии (TEM, TECNAI G2 20 U-TWIN), XPS (AXISULTRA DLD-600W) и рентгеновских лучей. дифракция с использованием излучения Cu-Kα (λ = 1.5418 Å) (XRD, Philips X ‘Pert Pro). Массовая нагрузка измерялась с помощью микровесов (CPA225D, Sartorius). Все электрохимические характеристики были выполнены с помощью приборов ECLab и CHI660E.

Результаты и обсуждение

Синтетическая стратегия для различных массивов нанолистов из пористого биметалла и органического каркаса схематически изображена на рисунке 1. Вкратце, BDC и различные биметаллические прекурсоры добавляли в этанол и деионизирующую воду, затем в раствор помещали пену никеля с обработкой ультразвуком в течение примерно 30 минут.После реакции при 130 ° C в течение 2 часов в автоклаве с тефлоновым покрытием объемом 50 мл, MOF на основе Ni и различные биметаллические MOF Ni-Co, Ni-Cu, Ni-Zn, Ni-Fe и Ni-Mn постепенно образовывались путем координации. связи между узлами атомов металлов и органическими лигандами с периодическими структурными единицами (Zhao et al., 2016). В этой биметаллической структуре MOF шесть атомов O вместе образуют октаэдр из атомов Ni и Cu. Четыре из шести атомов O карбоксилатов или гидроксилов, и два из них образуют другой. Затем октаэдрическая структура будет соединена в направлении [010] на плоскости решетки (200) в виде ребер / углов, окончательно образуя двухмерный биметаллический слой, разделенный молекулами BDC.Соответствующие биметаллические предшественники, включая Ni (NO 3 ) 2 · 6H 2 O, Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O, Cu (NO 3 ) 2 · 3H 2 O, Zn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O, Mn (NO 3 ) 2 · 4H 2 O и Fe (NO 3 ) 3 · 9H 2 O. Между тем, процесс ионного обмена и травления под контролем гидролиза (Ni 2+ + 2H 2 O = Ni (OH) 2 + 2H + , где H + будет протравливать MOF для создания центрального пустотного пространства), способствуют прорастанию высокопористой наноструктуры двумерных массивов (Guan et al., 2017).

Рис. 1. (A) Схематическая диаграмма выращивания биметаллических MOF на чистой пене никеля. (B) Увеличенная структурная схема ответвления на пеноникеле. (C) Принципиальная схема Ni, Cu-MOF.

Затем мы охарактеризуем морфологические и композиционные особенности образца Ni, Cu-MOF с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) и просвечивающей электронной микроскопии (TEM). Образец Ni, Cu-MOF после реакции становится синим, что указывает на метатезис между катионами Cu 2+ и катионами Ni 2+ в каркасе MOF и покрытии на пенопласте никеля (Рисунок S1).Как показано на рисунках 2a, b, массивы нанолистов равномерно покрыты пеной никеля с большой площадью. Изображение порошка, полученное методом просвечивающей электронной микроскопии, дополнительно указывает на пористые структуры на нанолистах (рис. 2с). Это соответствует площади поверхности Брунауэра – Эммета – Теллера (БЭТ) 178,87 м 2 г -1 (рисунок S2). Чтобы наблюдать за распределением различных элементов, было проведено элементное картирование с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS) (рис. 2d). Соответствующие изображения карт показывают однородное распределение Ni и Cu.Мольное соотношение Ni: Cu составляет около 1,5, что дополнительно подтверждается масс-спектрометрией с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS). Эти результаты указывают на успешное приготовление Ni, Cu-MOF. Кроме того, мы можем легко контролировать состав получаемых наноструктур пористого биметаллического органического каркаса. Следуя аналогичному процессу, постепенно образовывались биметаллические MOF Ni-Co, Ni-Zn, Ni-Fe и Ni-Mn, которые представляли собой массивы нанолистов, равномерно покрытых пеной никеля (Рисунок S3).

Рисунок 2 .СЭМ-изображения (а, б) Ni, пенопласт никель с покрытием Cu-MOF. (c) Изображение ПЭМ пористого нанолиста Ni, Cu-MOF. (d) EDS сканирование элементарного картирования с ПЭМ для соответствующего нанолиста.

Для исследования кристаллической структуры и поверхностного состояния продуктов мы применили рентгеновскую дифракцию (XRD), рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию (XPS) и рамановский анализ. На рисунке 3A показаны все дифрактограммы образцов Ni-MOF, Ni, Co-MOF, Ni, Cu-MOF, Ni, Zn-MOF, Ni, Fe-MOF и Ni, Mn-MOF, что показывает, что продукты изоструктурны ранее описанные MOF на основе никеля (No.985792) (Mesbah et al., 2014; Zhao et al., 2016). Как показано в увеличении дифрактограмм, значение 2θ дифракционных пиков (200) явно сдвигается в сторону меньших углов дифракции с увеличением размера решетки (Рисунок S4). Это явление может быть результатом большего радиуса атомов Co (1,16 Å), Cu (1,17 Å), Zn (1,25 Å), Fe (1,17 Å), Mn (1,17 Å), чем у Ni (1,15 Å). Между тем, размер решетки Ni, Zn-MOF имеет наибольшее изменение, которое соответствует наибольшему атомному радиусу.Кроме того, с введением элемента Cu дифракционные пики Ni, Cu-MOF по-прежнему идентичны Ni-MOF, что позволяет предположить, что Cu 2+ частично замещает Ni 2+ в металлоорганических каркасах. сохраняют кристаллическую структуру Ni-MOF (Brozek, Dincǎ, 2013; Sun et al., 2015). Кроме того, XPS используется для исследования химической валентности поверхности. Обзорный спектр Ni, Cu-MOF показывает сосуществование атомов Ni, Cu, O и C с элементным составом Ni: Cu, близким к 1.46 (кислород может быть вызван воздействием продукта в воздухе) (Рисунок S5), что хорошо согласуется с результатом ICP-MS, рассмотренным выше. По сравнению с обычными пиками Ni 0 при 853 эВ и 870 эВ пены никеля (Рисунок S6) (Wang R. et al., 2018), дополнительные характеристические пики Ni 2+ , Ni 3+ и два пика спутники встряхивания Ni, Cu-MOF оснащены двумя спин-орбитальными дублетами и подтверждают успешное образование оксидов никеля в процессе реакции (рис. 3B) (Yuan et al., 2012). Можно видеть, что пики Ni 2+ сдвигаются в сторону более высокой энергии связи по сравнению с Ni-MOF, указывая на то, что частичные электроны передаются от Ni 2+ к Cu 2+ . Добавление меди может улучшить валентное состояние никеля, а атомы Ni с более высокой валентностью (обозначаемые как Ni * ) обладают сильной способностью принимать электроны, что соответствует предыдущим отчетам (Burke et al., 2015; Zhao et al., 2016; Li et al., 2017). Пики сосредоточились на 935.2 и 955,7 эВ могут быть отнесены к Cu 2p 3/2 и Cu 2p 1/2 (рисунок 3C). Кроме того, типичные XPS-спектры на уровне ядра O 1s для Ni, Cu-MOF показаны на рисунке 3D. Пик при 529,6 эВ является типичной связью металл – кислород, а пики при 531,3 и 531,8 эВ соответствуют дефектам с поверхностным кислородом и адсорбированной водой соответственно (Guan et al., 2017). В дополнение к проверке применимости этой биметаллической стратегии к изготовлению других металлоорганических каркасов, мы далее синтезируем различные биметаллические MOF, включая Ni, Co-MOF, Ni, Zn-MOF, Ni, Fe-MOF и Ni, Mn-MOF.

Рис. 3. (A) Диаграммы XRD Ni-MOF, Ni, Co-MOF, Ni, Cu-MOF, Ni, Zn-MOF, Ni, Fe-MOF, Ni, Mn-MOF и стандартная диаграмма , соответственно. (B – D) РФЭС-спектры высокого разрешения Ni 2p, Cu 2p и O 1s.

Основанный на однородных двумерных матричных наноструктурах пористого биметаллического органического каркаса, он может не только обеспечивать большую площадь поверхности, хорошую электропроводность и короткую длину диффузии ионов, но также обеспечивать высокую активную зону, что делает его очень многообещающим электродным материалом для приложений хранения энергии.Электрохимические свойства электродов из пеноникеля, Ni-MOF, Ni, Cu-MOF, Ni, Co-MOF, Ni, Zn-MOF, Ni, Fe-MOF и Ni, Mn-MOF впервые были испытаны в трехэлектродной системе. с использованием 1 M водного раствора KOH в качестве электролита, пластины Pt в качестве противоэлектрода и Ag / AgCl в качестве электрода сравнения. Как показано на кривых циклической вольтамперограммы (CV) в диапазоне потенциалов от 0 до 0,6 В при той же скорости сканирования 10 мВ с -1 , в дополнение к никелевой пене имеет низкую производительность (Рисунок S7), все другие демонстрируют очевидные окислительно-восстановительные реакции между Ni 2+ и Ni 3+ с OH (рис. 4A) (Guan et al., 2016). Можно видеть, что биметаллические электроды MOF показали гораздо более высокую плотность тока, чем электрод Ni-MOF, что указывает на то, что емкость может быть значительно улучшена за счет гомогенной биметаллической гибридности. На рис. 4В в сравнении показаны типичные кривые заряда и разряда всех образцов при 2 мА см -2 , где все кривые показывают характерные плато заряда и разряда при 0,25 В ~ 0,35 В и 0,3 В ~ 0,35 В соответственно. Наименьшее значение разницы между платформами зарядки и разрядки Ni, Cu-MOF указывает на наименьшую поляризацию и хорошую обратимость, что способствует его циклической стабильности (Рисунок S8).И наоборот, значения Ni, Zn-MOF и Ni, Mn-MOF относительно велики, что приводит к их плохой циклической стабильности. Поразительно, но Ni, Cu-MOF и Ni, Zn-MOF — все достигают удивительно высокой емкости 1,8 и 2,0 C см −2 при 0,5 мА см −2 (рис. 4C). Когда плотность тока увеличивалась с 1 до 80 мА · см -2 , электрод Ni, Cu-MOF мог сохранять емкость 53,0%, что указывает на то, что катод на основе биметалла Ni-Cu имел хорошую пропускную способность. По сравнению с ценной емкостью из-за поддержки пены никеля, также важна удельная емкость, оцениваемая по массовой загрузке.Как показано на рисунке S9, Ni, Cu-MOF и Ni, Zn-MOF показывают максимальную удельную емкость 1837 и 2086 Cg -1 при 0,5 A g -1 . Все детали кривых CV при разных скоростях сканирования и кривых GCD при разной плотности тока Ni-MOF, Ni, Co-MOF, Ni, Cu-MOF, Ni, Zn-MOF, Ni, Fe-MOF, Ni, Mn-MOF образцы показаны на рисунках S10 – S15. Кроме того, стабильность при езде на велосипеде — еще один из ключевых параметров аккумуляторов. Электрод Ni, Zn-MOF показывает резкое падение емкости на 70% за 1500 циклов, в то время как электрод Ni, Cu-MOF показывает постепенное увеличение в начале и общий спад на 6% за 5000 циклов (рис. 4D).Чтобы объяснить это явление, электрод из Ni, Zn-MOF после реакции был охарактеризован с помощью SEM на рисунке S16. Электродная структура больше не представляет собой массив пористых нанолистов, а сжатая структура напрямую влияет на стабильность циклирования. Кроме того, увеличение емкости на начальном этапе цикла, вероятно, связано с активацией активных материалов (Kim et al., 2015). СЭМ-изображения других электродов после испытания на цикличность показали, что иерархическая структура сохраняется в хорошем состоянии, что еще раз подтверждает отличное поведение при циклировании (Рисунок S17).По сравнению с плохой циклической стабильностью Ni-MOF эти результаты позволяют предположить, что биметаллическая стратегия является преимуществом для стабильности металлоорганических каркасов батарей.

Рис. 4. (A) CV-кривые пены Ni, Ni-MOF, Ni, Co-MOF, Ni, Cu-MOF, Ni, Zn-MOF, Ni, Fe-MOF и Ni, Mn-MOF , соответственно. (B) Зарядно-разрядные кривые при 2 мА см −2 . (C) Оцените производительность всех образцов. (D) Циклы за 2500 циклов.

Для дальнейшего изучения применения прочного анодного материала Ni, Cu-MOF, полная ячейка была собрана с коммерческой пластиной Zn в качестве катодного материала (обозначается как Ni, Cu-MOF // Zn). На рисунке 5A показаны CV-кривые Zn-пластины и Ni, Cu-MOF-электродов при 0,2 и 2 мВ с −1 в 1 M KOH и 0,02 M Zn (Ac) 2 электролите, где оба электрода состоят из электролита. пара сильных окислительно-восстановительных пиков. Следовательно, была собрана полная ячейка, и две типичные кривые CV были отображены на рисунке 5B.Пара пиков восстановления и окисления наблюдалась при ≈1,75 и ≈1,95 В соответственно. Типичные кривые гальваностатического разряда (GD) полной ячейки, собранные при различных плотностях тока, были проиллюстрированы на рисунке 5C, демонстрируя его превосходные электрохимические характеристики с плато разряда при ≈1,7 В с пренебрежимо малым гистерезисом напряжения даже при 40 мА · см -2 . Кроме того, типичные кривые «напряжение-емкость» для Ni, Cu-MOF // Zn батареи и Ni пенистой // Zn батареи при 20 мА см −2 были представлены на рисунке 5D.Как и ожидалось, плато разряда Ni, Cu-MOF // Zn батареи было длиннее, а емкость 0,55 мА · ч –2 была выше. Кулоновский КПД батареи Ni, Cu-MOF // Zn составил 99,3%, демонстрируя очевидное улучшение электрохимических свойств. Высокая производительность батареи Ni, Cu-MOF // Zn была дополнительно оценена на рисунке 5E. Полученная ячейка показала стабильную высокоскоростную характеристику, а емкости находились в диапазоне от 0,807 мА · ч · см −2 при 2 мА · см −2 до 0.432 мА · ч · см −2 при 40 мА · см −2 . Когда плотность тока внезапно восстановилась до 10 мА · см −2 после 30 циклов, средняя емкость этой батареи могла быть восстановлена ​​до 0,607 мА · ч · см −2 , что доказало ее хорошую электрохимическую обратимость. Одним из основных недостатков водных аккумуляторных батарей является низкая циклическая стабильность. Благодаря быстрому переносу ионов / массы с помощью пористых двумерных массивов и сильно обратимому окислительно-восстановительному поведению за счет включения биметалла, Ni, Cu-MOF // Zn-батарея может сохранять 92% своей исходной емкости после 2500 циклов и кулоновскую эффективность во время зарядки процесс разгрузки был близок к 99% (Рисунок 5F).Кривые разряда батареи Ni, Cu-MOF // Zn по сравнению с исходным профилем после 2500-го цикла были показаны на вставке к рисунку 5F. Небольшое уменьшение емкости прояснило хорошую сжимаемость и большие перспективы для устройств хранения энергии.

Рис. 5. (A) Сравнение ВАХ Ni, Cu-MOF анода и Zn катода при 0,2 и 2 мВ с -1 , соответственно. (B) ВАХ полной ячейки с плотностями заряда-разряда изменялась от 2 до 40 мА · см −2 . (C) Профили гальваностатического разряда Ni, Cu-MOF // Zn при различных плотностях тока от 2 до 40 мА · см −2 . (D) Зарядно-разрядные кривые Ni, Cu-MOF // Zn и пеноникелевых аккумуляторов // Zn при 20 мА · см −2 . (E) Долговременная стабильность и обратимость Ni, Cu-MOF // Zn аккумуляторов при изменении плотности заряда – разряда от 2 до 40 мА · см −2 . (F) Циклические характеристики Ni, Cu-MOF // Zn батареи собраны за 2500 циклов.На вставке — сравнение кривых разряда после 1-го и 2 500-го циклов.

Плотность энергии и плотность мощности — два важных параметра для описания электрохимических характеристик Ni, Cu-MOF // Zn батареи (Wu et al., 2019; Liu et al., 2020). Как показано на рисунке 6A, аккумулятор Ni, Cu-MOF // Zn в заводском исполнении продемонстрировал максимальную объемную плотность энергии 71,23 мВтч см −3 при плотности мощности 3530,61 мВт см −3 , что превосходит большинство заявленных характеристик. асимметричные суперконденсаторы и батареи на основе водных электролитов, такие как hVCNT2 // hVCNT2 (41 мВтч см −3 ) (Wu et al., 2016), FGN-300 // FGN-300 (27,2 мВтч см −3 ) (Yan et al., 2014), SANF // Zn (15,1 мВтч см −3 ) (Wang R. et al. , 2018), УНТ // Fe 3 O 4 -C (1,56 мВтч см −3 ) (Li R. et al., 2015), NiCo // Zn (8 мВтч см −3 ) (Хуанг и др., 2017). Кроме того, поверхностная плотность энергии 1,40 мВт · ч · см −2 при плотности мощности 59,2 мВт · см −2 также неизменно высока по сравнению с другими исследованиями, такими как SANF // Zn (0,754 мВт · ч · см −2 ) ( Ван Р.et al., 2018), Zn // Co 3 O 4 (0,97 мВтч см −2 ) (Wang et al., 2016), NiAlCo LDH / CNT // Zn (0,27 мВтч см −2 ) (Gong et al., 2014), CC-CF @ NiO // CC-CF @ ZnO (0,22 мВтч см −2 ) (Liu et al., 2016), Zn // MnO 2 (0,06 мВтч см −2 ) (Pan et al., 2016), SWNT / rGO // SWNT / rGO (0,03 мВтч см −2 ) (Yu et al., 2014) и CF @ NiO // CF @ Fe 3 O 4 (0,006 мВтч см −2 ) (Guan et al., 2016) (Рисунок 6B).

Рисунок 6 .Ragone строит графики устройства на основе (A), объема и (B), площади устройства. Значения, полученные от других электрохимических накопителей энергии, включены для сравнения.

Заключение

В заключение, новый одноэтапный подход к изготовлению наноструктур наноструктур из пористых биметаллических органических каркасов нанолистов был успешно применен для стабильного накопления энергии. Благодаря синергетическому эффекту включения биметалла и топологии двумерных массивов наноструктур перенос заряда между легирующими добавками и атомами металла-хозяина и быстрый перенос ионов / массы могут значительно улучшить электрохимические свойства и стабильность.Для аккумуляторов Ni – Zn на водной основе — выдающиеся характеристики Ni, Cu-MOF // Zn-аккумуляторов, которые достигли максимальной плотности энергии 71,23 мВт · ч · см −3 (1,40 мВт · ч · см −2 ) и максимальная плотность мощности 3530,61 мВт / см −3 (59,2 мВт · см −2 ) в 1 M KOH-электролите указывает на важность гомогенной биметаллической топологии MOF. Примечательно, что Ni, Cu-MOF // Zn может обеспечить многообещающую долговечность при циклических нагрузках с сохранением емкости около 92% после 2500 циклов.Эта стратегия, основанная на биметаллических органических каркасах, может открыть новые возможности для рационального проектирования однородных пористых наноструктур и стабильных устройств хранения энергии.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок.

Авторские взносы

JW задумал исследование, спланировал эксперименты, выполнил экспериментальную работу и написал рукопись.WX и BW усовершенствовали редакцию рукописи. JL, ZX и DT выполнили тесты SEM и TEM. YX проанализировал данные структуры. Все авторы одобрили рукопись к публикации. Все авторы внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Финансирование

Эта работа финансировалась Национальным фондом естественных наук Китая (51773158, 61971211), Программой поддержки молодых ученых-преподавателей в университетах провинции Хэнань (2018GGJS157), Национальным планом развития проекта (193137) и Хубэй-Ключ. Лаборатория волокна биомассы и экологического крашения и отделки Открытый фонд (184083027).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы благодарят Государственную ключевую лабораторию новых текстильных материалов и передовых технологий обработки провинции Хубэй, а также Центр анализа и тестирования текстильного университета Уханя.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https: // www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmats.2020.00194/full#supplementary-material

Список литературы

Bonaccorso, F., Colombo, L., Yu, G., Stoller, M., Tozzini, V., Ferrari, A.C., et al. (2015). Графен, родственные двумерные кристаллы и гибридные системы для преобразования и хранения энергии. Наука 347: 1246501. DOI: 10.1126 / science.1246501

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брозек, К. К., Динце, М. (2013). Ti 3+ -, V 2+ / 3+ -, Cr 2+ / 3+ -, Mn 2+ — и Fe 2+ -замещенный MOF-5 и окислительно-восстановительная реакционная способность в Cr- и Fe-MOF-5. J. Am. Chem. Soc. 135, 12886–12891. DOI: 10.1021 / ja4064475

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Берк, М. С., Каст, М. Г., Троточо, Л., Смит, А. М., и Ботчер, С. В. (2015). Электрокатализаторы выделения гидроксида кислорода кобальта и железа (O xy ): роль структуры и состава в активности, стабильности и механизме. J. Am. Chem. Soc. 137, 3638–3648. DOI: 10.1021 / jacs.5b00281

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цой, К.М., Чон, Х. М., Пак, Дж. Х., Чжан, Ю. Б., Кан, Дж. К., и Яги, О. М. (2014). Суперконденсаторы нанокристаллических металлоорганических каркасов. ACS Nano 8, 7451–7457. DOI: 10.1021 / nn5027092

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Данг, С., Чжу, К. Л. и Сюй, К. (2017). Наноматериалы на основе металлоорганических каркасов. Nat. Rev. Mater. 3: 17075. DOI: 10.1038 / natrevmats.2017.75

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дуань, Б., Гао, X., Yao, X., Fang, Y., Huang, L., Zhou, J., et al. (2016). Уникальные эластичные углеродные нановолокнистые микросферы с примесью азота с иерархической пористостью, полученные из возобновляемого хитина для высокопроизводительных суперконденсаторов. Nano Energy 27, 482–491. DOI: 10.1016 / j.nanoen.2016.07.034

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Fu, J., Liang, R., Liu, G., Yu, A., Bai, Z., Yang, L., et al. (2019). Последние достижения в области электрически перезаряжаемых воздушно-цинковых батарей. Adv. Матер. 31: 1805230. DOI: 10.1002 / adma.201805230

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Gao, L., Xiong, L., Xu, D., Cai, J., Huang, L., Zhou, J., et al. (2018). Отличительная конструкция полученных из хитина иерархически пористых углеродных микросфер / полианилина для высокопроизводительных суперконденсаторов. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 10, 28918–28927. DOI: 10.1021 / acsami.8b05891

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гонг, М., Li, Y., Zhang, H., Zhang, B., Zhou, W., Feng, J., et al. (2014). Сверхбыстрый аккумулятор NiZn большой емкости с двойным гидроксидом NiAlCo. Energy Environ. Sci. 7, 2025–2032. DOI: 10.1039 / c4ee00317a

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гуань, К., Лю, X., Рен, В., Ли, X., Ченг, К., и Ван, Дж. (2017). Рациональная конструкция металлоорганического каркаса на основе полых решеток NiCo 2 O 4 для гибкого суперконденсатора и электрокатализа. Adv.Energy Mater. 7: 1602391. DOI: 10.1002 / aenm.201602391

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гуань, К., Чжао, В., Ху, Ю., Кэ, К., Ли, X., Чжан, Х., и др. (2016). Высокопроизводительный гибкий твердотельный аккумулятор Ni / Fe, состоящий из покрытых оксидом металла электродов из углеродной ткани / углеродного нановолокна. Adv. Energy Mater. 6: 1601034. DOI: 10.1002 / aenm.201601034

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хуанг, Л., Чен, Д., Дин, Ю., Ван, З.Л., Цзэн З., Лю М. (2013). Гибридный композит Ni (OH) 2 @NiCo 2 O 4 , выращенный на бумаге из углеродного волокна для высокопроизводительных суперконденсаторов. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 5, 11159–11162. DOI: 10.1021 / am403367u

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хуанг, Л., Яо, X., Юань, Л., Яо, Б., Гао, X., Ван, Дж., И др. (2018). Полипиррольная бумага, модифицированная 4-бутилбензолсульфонатом, для суперконденсаторов с исключительной стабильностью при циклических нагрузках. Energy Storage Mater. 12, 191–196. DOI: 10.1016 / j.ensm.2017.12.016

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Huang, Y., Ip, W. S., Lau, Y. Y., Sun, J., Zeng, J., Yeung, N. S. S., et al. (2017). Текстильная батарея NiCo // Zn на основе токопроводящей пряжи с высокой плотностью энергии и высокой емкостью. ACS Nano 11, 8953–8961. DOI: 10.1021 / acsnano.7b03322

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ким, Х., Чон, Г., Ким, Ю. У., Ким, Дж. Х., Парк, К. М., и Сон, Х. Дж. (2013). Металлические аноды для аккумуляторных батарей нового поколения. Chem. Soc. Ред. 42, 9011–9034. DOI: 10.1039 / c3cs60177c

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ким, С. К., Ким, Х. Дж., Ли, Дж. К., Браун, П. В. и Парк, Х. С. (2015). Чрезвычайно прочные, гибкие суперконденсаторы со значительно улучшенными характеристиками при высоких температурах. ACS Nano 9, 8569–8577. DOI: 10,1021 / acsnano.5b03732

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, Х., Эддауди, М., О’Киф, М., и Яги, О. М. (1999). Разработка и синтез исключительно стабильного и высокопористого металлоорганического каркаса. Природа 402, 276–279. DOI: 10.1038 / 46248

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, Х., Лян, М., Сунь, В., и Ван, Ю. (2016). Биметаллический органический каркас: одностадийное гомогенное образование и производный наностержень из мезопористого тройного оксида металла для высокопроизводительного, высокоскоростного и долговременного хранения лития. Adv. Функц. Матер. 26, 1098–1103. DOI: 10.1002 / adfm.201504312

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Li, J., Liu, K., Gao, X., Yao, B., Huo, K., Cheng, Y., et al. (2015). Обогащенный кислородом и азотом пористый трехмерный углерод для суперконденсаторов большой объемной емкости. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 7, 24622–24628. DOI: 10.1021 / acsami.5b06698

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, Н., Бедиако, Д. К., Hadt, R.G., Hayes, D., Kempa, T.J., von Cube, F., et al. (2017). Влияние легирования железом на содержание четырехвалентного никеля в каталитических пленках с выделением кислорода. Proc. Natl. Акад. Sci. США, 114, 1486–1491. DOI: 10.1073 / pnas.1620787114

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, Р., Ван, Ю., Чжоу, К., Ван, К., Ба, X., Ли, Ю. и др. (2015). Стабилизированный углеродом массив наностержней из оксида железа высокой емкости для гибкого гибридного устройства на основе твердотельной щелочной батареи и суперконденсатора с высокой экологичностью. Adv. Функц. Матер. 25, 5384–5394. DOI: 10.1002 / adfm.201502265

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю Б., Сунь С., Цзя, Р., Чжан, Х., Чжу, X., Чжан, К. и др. (2020). Кислородно-дефицитный гомоинтерфейс к захватывающему увеличению псевдоемкости. Adv. Функц. Матер. 30: 1

6. DOI: 10.1002 / adfm.201

6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю, Дж., Гуань, К., Чжоу, К., Фань, З., Кэ, К., Чжан, Г., и др. (2016).Гибкая квазитвердотельная никель-цинковая батарея с высокой плотностью энергии и мощности на основе трехмерной конструкции электрода. Adv. Матер. 28, 8732–8739. DOI: 10.1002 / adma.201603038

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Mesbah, A., Rabu, P., Sibille, R., Lebègue, S., Mazet, T., Malaman, B., et al. (2014). От гидратированного Ni 3 (OH) 2 (C 8 H 4 O 4 ) 2 (H 2 O) 4 до безводного Ni 2 (OH) 2 (C 8 H 4 O 4 ): влияние структурных преобразований на магнитные свойства. Inorg. Chem. 53, 872–881. DOI: 10.1021 / ic402106v

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пан, Х., Шао, Й., Ян, П., Ченг, Й., Хан, К. С., Ни, З. и др. (2016). Обратимое водное накопление энергии цинка / оксида марганца в результате реакций конверсии. Nat. Энергия 1: 16039. DOI: 10.1038 / nenergy.2016.39

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Qiu, B., Cai, L., Wang, Y., Lin, Z., Zuo, Y., Wang, M., et al. (2018).Изготовление наноклеток из биметаллического фосфида никель-кобальт для усиленного катализа выделения кислорода. Adv. Функц. Матер. 28: 1706008. DOI: 10.1002 / adfm.201706008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шеберла Д., Бахман, Дж. К., Элиас, Дж. С., Сан, К. Дж., Шао-Хорн, Ю., и Динка, М. (2016). Токопроводящие электроды типа mof для стабильных суперконденсаторов с высокой поверхностной емкостью. Nat. Матер. 16, 220–224. DOI: 10,1038 / nmat4766

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шток, Д., Донгмо, С., Янек, Дж., И Шредер, Д. (2019). Тестирование анодных концепций: будущее электрически перезаряжаемых воздушно-цинковых батарей. ACS Energy Lett. 4, 1287–1300. DOI: 10.1021 / acsenergylett.9b00510

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сан, Д., Сан, Ф., Дэн, X., и Ли, З. (2015). Стратегия смешанного металла на металлоорганических каркасах (MOF) для расширения функциональных возможностей: замещение Co вызывает аэробное окисление циклогексена по сравнению с неактивным Ni-MOF-74. Inorg. Chem. 54, 8639–8643. DOI: 10.1021 / acs.inorgchem.5b01278

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wan, J., Wu, J., Gao, X., Li, T., Hu, Z., Yu, H., et al. (2017). Ограниченная структура пористого Mo 2 C для эффективного выделения водорода. Adv. Функц. Матер. 27: 1703933. DOI: 10.1002 / adfm.201703933

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван Дж., Яо Х., Гао Х., Сяо Х., Ли Т., Ву Дж. И др.(2016). Микроволновое горение для модификации оксидов переходных металлов. Adv. Функц. Матер. 26, 7263–7270. DOI: 10.1002 / adfm.201603125

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван Х., Ли Х., Лан Х. и Ван Т. (2018). Нанесенные сверхмелкозернистые наночастицы никобиметаллических сплавов, полученные из биметаллических органических каркасов: высокоактивный катализатор гидрирования фурфурилового спирта. ACS Catal. 8, 2121–2128. DOI: 10.1021 / acscatal.7b03795

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван, Р., Хан, Ю., Ван, З., Цзян, Дж., Тонг, Ю., и Лу, X. (2018). Электрод сердечник-оболочка из никеля и оксида никеля со значительно повышенной реакционной способностью для сверхвысоких энергий и стабильной водной Ni-Zn батареи. Adv. Функц. Матер. 28: 1802157. DOI: 10.1002 / adfm.201802157

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wang, X., Wang, F., Wang, L., Li, M., Wang, Y., Chen, B., et al. (2016). Перезаряжаемый водный аккумулятор Zn // Co 3 O 4 с высокой плотностью энергии и хорошей устойчивостью к циклическим нагрузкам. Adv. Матер. 28, 4904–4911. DOI: 10.1002 / adma.201505370

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wang, X. L., Dong, L. Z., Qiao, M., Tang, Y.J., Liu, J., Li, Y., et al. (2018). Изучение повышения эффективности реакции выделения кислорода в стабильной биметаллической системе с органическим каркасом. Angew. Chem. Int. Эд. 57, 9660–9664. DOI: 10.1002 / anie.201803587

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ву, Дж., Гао, X., Yu, H., Ding, T., Yan, Y., Yao, B., et al. (2016). Масштабируемый отдельно стоящий пленочный электрод V 2 O 5 / CNT для суперконденсаторов с широким рабочим напряжением (1,6 В) в водном электролите. Adv. Функц. Матер. 26, 6114–6120. DOI: 10.1002 / adfm.201601811

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ву, Дж., Сюн, Л., Чжао, Б., Лю, М., и Хуанг, Л. (2020). Плотно заселенные одноатомные катализаторы. Малые методы 4: 1

0.DOI: 10.1002 / smtd.201

0

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wu, J., Zhou, H., Li, Q., Chen, M., Wan, J., Zhang, N., et al. (2019). Плотно населенный изолированный единственный сайт Co-N для эффективного электрокатализа кислорода. Adv. Energy Mater. 9: 1

  • 9. DOI: 10.1002 / aenm.201
  • 9

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Wu, L. L., Wang, Z., Long, Y., Li, J., Liu, Y., Wang, Q. S., et al. (2017). Многослойный Ni x Co 3 −− x O 4 полые микросферы, полученные из биметаллических органических каркасов в качестве анодных материалов для высокоэффективных литий-ионных батарей. Малый 13: 1604270. DOI: 10.1002 / smll.201604270

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Xu, H., Peng, C., Yan, Y., Dong, F., Sun, H., Yang, J., et al. (2019). «Все-в-одном» интегрированный ультратонкий SnS 2 @ Трехмерный многоканальный углеродный матричный анод для литиевой батареи большой емкости. Углеродная энергия 1, 276–288. DOI: 10.1002 / cey2.22

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Яги, О. М., и Ли, Х.(1995). Гидротермальный синтез металлоорганического каркаса, содержащего большие прямоугольные каналы. J. Am. Chem. Soc. 117, 10401–10402. DOI: 10.1021 / ja00146a033

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Янь, Дж., Ван, К., Вэй, Т., Цзян, Л., Чжан, М., Цзин, X., и др. (2014). Низкотемпературный синтез функционализированного графена с использованием шаблонов для суперконденсаторов сверхвысоких объемных характеристик. ACS Nano 8, 4720–4729. DOI: 10.1021 / nn500497k

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ян, Л., Cao, L., Dai, P., Gu, X., Liu, D., Li, L., et al. (2017). Металлоорганические каркасы производят нанотрубки из никель-кобальтовых биметаллических фосфидов в качестве высокоэффективных электрокатализаторов для общего расщепления воды. Adv. Функц. Матер. 27: 1703455. DOI: 10.1002 / adfm.201703455

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Yu, D., Goh, K., Wang, H., Wei, L., Jiang, W., Zhang, Q., et al. (2014). Масштабируемый синтез иерархически структурированных углеродных нанотрубок – графеновых волокон для емкостного хранения энергии. Nat. Нанотехнологии. 9, 555–562. DOI: 10.1038 / nnano.2014.93

    PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Юань, К., Ли, Дж., Хоу, Л., Чжан, X., Шен, Л., и Лу, X. W. (2012). Ультратонкие мезопористые нанолисты NiCo 2 O 4 нанолиста на пенопласте Ni в качестве усовершенствованных электродов для суперконденсаторов. Adv. Функц. Матер. 22, 4592–4597. DOI: 10.1002 / adfm.201200994

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Чжай, Т., Сан С., Лю X., Лян К., Ван Г. и Ся Х. (2018). Достижение емкости, аналогичной вставке, на сверхвысокой скорости за счет настраиваемой псевдоемкости поверхности.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *