A systematic approach for controlling electrodeposition based on studies of an acidic copper electrolyte
| Autor: | Kovacsovics, Iris |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2023 |
| Předmět: | |
| DOI: | 10.22032/dbt.55223 |
| Popis: | Bekannte akademische Erkenntnisse der Elektrochemie, wie die Butler–Volmer Kinetik, und deren Veränderungen ermöglichen unter anderem einen genaueren Einblick in den Mechanismus der Metallabscheidung. Aufgrund eines fehlenden Bindegliedes wurden diesen akademischen Erkenntnissen keine oder nur wenig Beachtung in der industriellen Prozessüberwachung geschenkt. Stattdessen wird die Hull–Zell–Abscheidung als indirekter Ansatz für die Analyse des Abscheidungsverhaltens benutzt. Durch die Entwicklung einer Methode, die die Randelemente–Methode als Grundlage für die Simulation verwendet, werden die kinetischen Parameter – die Austauschstromdichte j0 und der Transferkoeffizient α – aus experimentellen Hull-Zellen-Abscheidungen gewonnen (Rückwärtsbestimmung). Dieser Ansatz wird validiert, indem zyklische voltammetrische Daten eines sauren Kupferelektrolyten in die Simulation eingesetzt und die simulierten Hull-Zellkurven mit experimentellen Kurven verglichen werden. Darüber hinaus wird der Einfluss von Additiven auf das kinetische Verhalten untersucht, ohne die visuellen Informationen und die Möglichkeiten zu verlieren, die strukturellen und physikalischen Eigenschaften der Metallabscheidung zu erhalten. Dieser Ansatz kann zu einem tieferen elektrochemischen Verständnis von industriell benutzten Elektrolyten führen. Well-known academic considerations in electrochemistry, such as Butler–Volmer kinetics, and their changes provide, among other things, a more precise insight into the mechanism of metal deposition. Due to a missing link, little or no attention is paid to these academic findings in industrial process monitoring. Instead, the Hull cell deposition is used as an indirect approach for analysing the deposition behaviour. By developing a method implementing the boundary element method as a base for the simulation, the kinetic parameters – the exchange current density j0 and the transfer coefficient α – are obtained from experimental Hull cell depositions (reverse determination). This approach is validated by inserting cyclic voltametric data of an acidic copper electrolyte and comparing the simulated Hull cell curves to experimental curves. Additionally, the influence of additives on kinetic behaviour is studied without losing the visual information and the opportunity to get the structural and physical properties of the metal deposition. This approach can offer a more profound electrochemical understanding of electrolytes used in industrial processes. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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