Электролит для химического источника тока

Изобретение относится к области энергетики, в частности к разработке составов, содержащих фторид, бромид, молибдат лития, при этом для расширения диапазона концентраций с низкой температурой плавления дополнительно введен вольфрамат лития при следующем соотношении компонентов, мас.%: фторид лития 6,34-7,03, бромид лития 76,28-79,61, вольфрамат лития 4,85-9,59, молибдат лития 4,47-11,84. Заявляемый состав обеспечивает работоспособность электролита для химического источника тока в диапазоне температур выше 447-451°С при сравнительно широкой области концентраций компонентов. 1 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области энергетики, в частности к разработке составов, применяющихся в качестве расплавляемых электролитов для химических источников тока.

Известны составы электролитов для химических источников тока. Первый включает фторид лития (8,19 мас.%) и бромид лития (91,81 мас.%) (Диаграммы плавкости солевых систем. Ч.III. Двойные системы с общим катионом. Справочник. Посыпайко В.И., Алексеева А.А., Васина Н.А. М.: «Металлургия», 1979, 204 с.). Рабочая температура состава выше 467°С. Второй включает фторид лития (7,02 мас.%), бромид лития (79,48 мас.%) и вольфрамат лития (13,50 мас.%) (Егорцев Г.Е., Гаркушин И.К., Истомова М.А. Фазовые равновесия и химическое взаимодействие в системах с участием фторидов и бромидов щелочных металов. Екатеринбург: УрО РАН, 2008. 132 с.). Рабочая температура состава выше 456°С.

Наиболее близким к заявленному составу по температуре и компонентам является низкоплавкий состав, включающий фторид лития (5,50 мас.%), бромид лития (73,94 мас.%) и молибдат лития (20,56 мас.%) (Фролов Е.И., Губанова Т.В., Гаркушин И.К., Афанасьева О.Ю. Трехкомпонентные системы LiF-LiBr-Li2MoO4 и LiF-LiBr-Li2SO4. // Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. - 2009. Т.52. - №12. - С.129-131). Рабочая температура состава выше 444°С. Однако - это четко фиксированный состав, соответствующий точке нонвариантного равновесия - эвтектике.

Настоящее изобретение обеспечивает работу в диапазоне температур выше 447-451°С в качестве расплавляемого электролита с широкой областью концентраций исходных компонентов.

Новизна заявляемого состава по сравнению с известными заключается в том, что электролит содержит дополнительно вольфрамат лития при следующем соотношении компонентов, мас.%:

фторид лития 6,34…7,03

бромид лития 76,28…79,61

вольфрамат лития 4,85…9,59

молибдат лития 4,47…11,84

Примеры конкретного исполнения

Пример 1

В электропечи шахтного типа переплавляют безводные соли квалификации «чда» (LiF), «хч» (LiBr), «ч» (Li2WO4) и «чда» (Li2MoO4) в следующем соотношении: 0,0703 г (7,3 мас.%) фторида лития+0,628 г (76,8 мас.%) бромида лития+0,485 г (4,85 мас.%) вольфрамата лития+0,184 г (11,84 мас.%) молибдата лития.

Температура плавления смеси 447°С.

Пример 2

В условиях примера 1 переплавляют безводные соли в следующем соотношении: 0,068 г (6,80 мас.%) фторида лития+0,813 г (78,13 мас.%) бромида лития+0,686 г (6,86 мас.%) вольфрамата лития+0,0821 г (8,21 мас.%) молибдата лития.

Температура плавления смеси 447°С.

Пример 3

В условиях примера 1 переплавляют безводные соли в следующем соотношении: 0,0634 г (6,34 мас.%) фторида лития+0,7961 г (79,61 мас.%) бромида лития+0,0959 г (9,59 мас.%) вольфрамата лития+0,0447 г (4,47 мас.%) молибдата лития.

Температура плавления смеси 451°С.

За заявляемыми пределами нарушается однофазность состава, что приводит к повышению температуры плавления.

Пример 4

В условиях примера 1 переплавляют безводные соли в следующем соотношении: 0,1643 г (16,43 мас.%) фторида лития+0,6973 г (69,73 мас.%) бромида лития+0,0311 г (3,11 мас.%) вольфрамата лития+0,1074 г (10,74 мас.%) молибдата лития.

Температура плавления смеси 603°С.

Пример 5

В условиях примера 1 переплавляют безводные соли квалификации в следующем соотношении: 0,1626 г (16,26 мас.%) фторида лития+0,7023 г (70,23 мас.%) бромида лития+0,0615 г (6,15 мас.%) вольфрамата лития+0,0736 г (7,36 мас.%) молибдата лития.

Температура плавления смеси 600°С.

Пример 6

В условиях примера 1 переплавляют безводные соли в следующем соотношении: 0,1613 г (16,13 мас.%) фторида лития+0,7128 г (71,28 мас.%) бромида лития+0,0854 г (8,54 мас.%) дольфрамата лития+0,0405 г (4,05 мас.%) молибдата лития.

Температура плавления смеси 598°С.

В таблице приведены сравнительные характеристики свойств заявляемого состава и состава, выбранного в качестве прототипа.

Состав смеси, мас.% Температура плавления, °С
Составы
LiF LiBr Li2MoO4 Li2WO4
Прототип 5,50 73,94 20,56 444
Предлагаемый
1 7,03 76,28 11,84 4,85 447
2 6,80 78,13 8,21 6,86 447
3 6,34 79,61 4,47 9,59 451

Как видно из данных таблицы, предлагаемый состав обеспечивает работу химического источника тока в диапазоне температур выше 447-451°С с широким диапазоном концентраций исходных компонентов.

Электролит для химического источника тока, включающий фторид, бромид и молибдат лития, отличающийся тем, что для расширения диапазона концентраций с низкой температурой плавления дополнительно введен вольфрамат лития при следующем соотношении компонентов, мас.%:
фторид лития 6,34…7,03
бромид лития 76,28…79,61
вольфрамат лития 4,85…9,59
молибдат лития 4,47…11,84



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемых электролитов для высокотемпературных тепловых химических источников тока.

Изобретение относится к устройствам прямого преобразования химической энергии экзотермических композиций в электрическую энергию, в частности к высокотемпературным резервным источникам электрического тока одноразового действия, предназначенным для работы в режиме ожидания.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к термоактивируемым химическим источникам тока (ТХИТ), и может быть использовано в источниках электропитания как средств управления, так и активного питания силовых электрических агрегатов.

Изобретение относится к области электротехники, к области резервных химических источников тока на твердом теле и может быть использовано для изготовления теплового источника тока с ионной проводимостью.

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к электролитам для высокотемпературных химических источников тока. .

Изобретение относится к устройствам прямого преобразования химической энергии электродных пиротехнических составов в электрическую энергию, в частности к батареям высокотемпературных резервных источников электрического тока одноразового действия, предназначенных для работы в режиме ожидания.

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемых электролитов для высокотемпературных тепловых химических источников тока.

Изобретение относится к пиротехническим резервным источникам электрического тока, принцип действия которых основан на преобразовании химической энергии в электрическую в гальванической ячейке, содержащей анод, сепаратор с электролитом и катод, а сам источник способен длительное время находиться в неактивированном режиме и вырабатывать электрическую энергию только после активации, достигается тем, что по электролитному материалу, находящемуся в закрытой камере, соединенной каналами с сепаратором гальванической ячейки, наносится тепловой удар от нагревателя, например пиротехнического состава, в результате чего электролитный материал, вскипая, разлагаясь, реагируя, распадаясь, выделяет жидкопарогазовую ионопроводящую субстанцию, которая, под действием возникающего в камере повышенного давления, быстро заполняет сепаратор и активирует гальваническую ячейку.

Изобретение относится к устройствам прямого преобразования химической энергии экзотермических композиций в электрическую энергию, в частности к высокотемпературным резервным источникам электрического тока одноразового действия.

Изобретение относится к пиротехническим резервным источникам электрического тока, принцип действия которых основан на преобразовании химической энергии в электрическую в гальванической ячейке, содержащей анод, сепаратор, электролит и катод, а сам источник способен длительное время находиться на активированном режиме и вырабатывать электрическую энергию только после активации.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве катодного материала в пленочных литиевых источниках тока многоразового действия с пленочным электролитом на основе ионогенной соли.
Изобретение относится к области электротехники, в частности к твердотельным электрохимическим источникам тока. .
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве пленочного электролита в литиевых источниках тока многоразового действия с пленочным катодом и LiAl пленочным анодом.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к химическим источникам тока (ХИТ), преобразующим химическую энергию в электрическую. .
Изобретение относится к области электротехники, а именно к твердым электролитам с проводимостью по катионам рубидия, и может быть использовано в различных электротехнических устройствах, работающих в области высоких температур, использующих в качестве рабочего вещества рубидий или рубидийсодержащие материалы.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к химическим источникам тока. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к созданию твердотельных электрохимических первичных источников тока Согласно изобретению твердотельный наноструктурированный первичный источник тока включает анод, выполненный из меди (или другого переходного металла) с различной формой и размерами, и катод, выполненный из наноструктурированного графитового покрытия на аноде, покрытый токопроводящей пленкой.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к полимерному электролиту и электрохимическому устройству, использующему полимерный электролит. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к полимерному электролиту с высокой ионной проводимостью, содержащему сополимер этиленового ненасыщенного соединения и моноксид углерода, к способу его получения и электрохимическому элементу из него.
Изобретение относится к области неорганических твердых электролитов, а именно к композиционным твердым электролитам, обладающих высокой проводимостью по ионам лития в области температур 150-220°С, которые могут быть использованы в среднетемпературных литиевых перезаряжаемых батареях, электрохимических устройствах и сенсорах.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции литиевого химического источника тока с рулонной электродной сборкой. .

Изобретение относится к области энергетики, в частности к разработке составов, содержащих фторид, бромид, молибдат лития, при этом для расширения диапазона концентраций с низкой температурой плавления дополнительно введен вольфрамат лития при следующем соотношении компонентов, мас.: фторид лития 6,34-7,03, бромид лития 76,28-79,61, вольфрамат лития 4,85-9,59, молибдат лития 4,47-11,84. Заявляемый состав обеспечивает работоспособность электролита для химического источника тока в диапазоне температур выше 447-451°С при сравнительно широкой области концентраций компонентов. 1 табл., 6 пр.

Наверх