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Electrochemical Growth of Surface Oxides on Nickel. Part 2: Formation of (3-Ni(OH)_2 and NiO in Relation to the Polarization Potential, Polarization Time, and Temperature

机译：镍上表面氧化物的电化学生长。第2部分：（3-Ni（OH）_2和NiO的形成与极化电位，极化时间和温度有关）

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Electro-oxidation of Ni(poly) in 0.5 M aqueous KOH solution is examined at various polarization potentials (Zip), polarization times (t_p), and temperatures (T) in the 0.7 ≤ E_p≤1.2 V versus RHE, 60≤t_p≤ 10,800 s, and 288≤T≤318 K ranges. The oxide chemical composition is determined using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and its thickness using XPS depth profiling. XPS measurements demonstrate that such formed oxide layers are multilayer in nature and contain both β-Ni(OH)_2 and NiO, with β-Ni(OH)_2 being the predominant, outermost species and NiO forming a thin layer sandwiches between metallic Ni and β-Ni(OH)_2. An increase of E_p, t_p, and/or T results in an increase of the oxide thickness. XPS depth profiling measurements reveal that the thickness (d) of the β-Ni(OH)_2 plus NiO layers is in the 2≤d≤11 nm range, depending on E_p, t_p, and T. The electrochemical formation of β-Ni(OH)_2 plus NiO follows an inverse-logarithmic growth kinetic law with the escape of metal cation from the metal into the oxide at the inner metal/oxide interface being the rate-determining step. The oxide growth is treated mathematically using the Mott-Cabrera oxide growth theory.
机译：在0.7≤E_p≤1.2V相对于RHE的60≤t_p≤的各种极化电势（Zip），极化时间（t_p）和温度（T）下，检查了0.5 M KOH水溶液中Ni（poly）的电氧化10,800 s，并且288≤T≤318K范围。使用X射线光电子能谱（XPS）确定氧化物的化学成分，并使用XPS深度剖析确定其厚度。 XPS测量表明，这样形成的氧化物层本质上是多层的，同时包含β-Ni（OH）_2和NiO，其中β-Ni（OH）_2是最主要的，最外层的物种，而NiO则形成了一层夹在金属Ni和Ni之间的薄层。 β-Ni（OH）_2。 E_p，t_p和/或T的增加导致氧化物厚度的增加。 XPS深度剖面测量显示，取决于E_p，t_p和T，β-Ni（OH）_2加上NiO层的厚度（d）在2≤d≤11nm范围内。β-Ni的电化学形成（OH）_2加NiO遵循对数增长动力学定律，其中金属阳离子在内部金属/氧化物界面处从金属向氧化物的逸出是速率确定步骤。使用Mott-Cabrera氧化物生长理论对氧化物的生长进行数学处理。

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