Расплавляемый электролит для химического источника тока



Расплавляемый электролит для химического источника тока
Расплавляемый электролит для химического источника тока

 


Владельцы патента RU 2566362:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемых электролитов для химических источников тока на основе солей лития и калия. Расплавляемый электролит для химического источника тока, включающий фторид, метаванадат лития и другие соединения калия, отличающийся тем, что в качестве солей калия электролит содержит хлорид, бромид и метаванадат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фторид лития 1,06…1,30 Метаванадат лития 32,99…33,92 Хлорид калия 1,24…1,88 Бромид калия 5,58…6,58 Метаванадат калия 58,13…58,74

Заявляемый электролит имеет существенное преимущество по сравнению с известными аналогичными расплавами, поскольку на 36-42°C обеспечивает снижение температуры плавления, что позволяет снизить энергозатраты на приведение электролита в рабочее состояние и расширяет температурный диапазон использования электролита. 1 табл.

 

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемых электролитов для химических источников тока на основе солей лития и калия.

Известен электролит для химических источников тока, включающий метаванадаты лития и калия и хлорид калия (Гаркушин И.К., Губанова Т.В., Петров А.С., Анипченко Б.В. Фазовые равновесия в системах с участием метаванадатов некоторых щелочных металлов. - М.: Машиностроение-1, 2005. - 118 с.). Однако он имеет высокую температуру плавления 410°C.

Известен электролит для химических источников тока, включающий фторид, бромид, метаванадат и молибдат лития (Фролов Е.И., Губанова Т.В., Гаркушин И.К. Фазовые равновесия в системах с участием солей лития. Екатеринбург: УрО РАН, 2010. 121 с.). Однако он обладает высокой температурой плавления 394°C.

Известен электролит для химических источников тока, включающий фторид, хлорид, метаванадат и хромат лития с температурой плавления 340°C (Гаркушин И.К., Губанова Т.В., Петров А.С., Анипченко Б.В. Фазовые равновесия в системах с участием метаванадатов некоторых щелочных металлов. - М: Машиностроение-1, 2005. - 118 с.). Возьмем данный электролит за прототип.

Однако этот электролит имеет высокое значение температуры плавления, что снижает диапазон использования его по температуре и дополнительно увеличивает энергозатраты на приведение в рабочее состояние.

Новизна заявляемого состава по сравнению с известными заключается в том, что электролит содержит метаванадаты лития и калия, хлорид и бромид калия и фторид лития.

Техническим результатом, является снижение температуры плавления солевого состава.

Технический результат достигается тем, что электролит содержит фторид и метаванадат лития, а также хлорид, бромид и метаванадат калия при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Фторид лития 1,06…1,30
Метаванадат лития 32,99…33,92
Хлорид калия 1,24…1,88
Бромид калия 5,58…6,58
Метаванадат калия 58,13…58,74

Предложенный электролит готовится следующим образом. Исходные предварительно обезвоженные соли взвешивают, помещают в платиновом микротигле в печь нагрева шахтного типа и переплавляют. Соотношения ингредиентов и температуры плавления составов для заявляемых пределов следующие:

Пример 1.

0,0032 г (1,07 мас. %) фторида лития + 0,1001 г (33,35 мас. %) метаванадата лития + 0,0038 г (1,26 мас. %) хлорида калия + 0,0169 г (5,63 мас. %) бромида калия + 0,1761 г (58,69 мас. %) метаванадата калия

Температура плавления равна 301°C.

Пример 2.

0,0040 г (1,30 мас. %) фторида лития + 0,0998 г (33,26 мас. %) метаванадата лития + 0,0037 г (1,25 мас. %) хлорида калия + 0,0168 г (5,62 мас. %) бромида калия + 0,1757 г (58,57 мас. %) метаванадата калия

Температура плавления равна 304°C.

Пример 3.

0,0031 г (1,06 мас. %) фторида лития + 0,1018 г (33,92 мас. %) метаванадата лития + 0,0037 г (1,24 мас. %) хлорида калия + 0,0167 г (5,58 мас. %) бромида калия + 0,1746 г (58,2 мас. %) метаванадата калия

Температура плавления составляет 298°C.

Пример 4.

0,0032 г (1,06 мас. %) фторида лития + 0,0994 г (33,12 мас. %) метаванадата лития + 0,0056 г (1,88 мас. %) хлорида калия + 0,0168 г (5,61 мас. %) бромида калия + 0,1750 г (58,33 мас. %) метаванадата калия

Температура плавления составляет 299°C.

Пример 5.

0,0032 г (1,06 мас. %) фторида лития + 0,0990 г (32,99 мас. %) метаванадата лития + 0,0037 г (1,24 мас. %) хлорида калия + 0,0197 г (6,58 мас. %) бромида калия + 0,1744 г (58,13 мас. %) метаванадата калия

Температура плавления составляет 302°C.

Пример 6.

0,0032 г (1,07 мас. %) фторида лития + 0,1000 г (33,32 мас. %) метаванадата лития + 0,0037 г (1,24 мас. %) хлорида калия + 0,0169 г (5,63 мас. %) бромида калия + 0,1762 г (58,74 мас. %) метаванадата калия

Температура плавления составляет 303°C.

За заявленными пределами состав не является однофазным и имеет более высокую температуру плавления.

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

Заявляемый электролит имеет существенное преимущество по сравнению с известными - на 36-42°C снижена температура плавления, что снижает энергозатраты на приведение электролита в рабочее состояние и расширяет температурный диапазон использования электролита.

Расплавляемый электролит для химического источника тока, включающий фторид лития, метаванадат лития и соли щелочных металлов, отличающийся тем, что в качестве солей щелочных металлов взяты хлорид, бромид и метаванадат калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фторид лития 1,06…1,30
Метаванадат лития 32,99…33,92
Хлорид калия 1,24…1,88
Бромид калия 5,58…6,58
Метаванадат калия 58,13…58,74



 

Похожие патенты:

Заявленное изобретение относится к резервным источникам тока, а именно к тепловым химическим источникам тока (ТХИТ). Повышение надежности работы, исключение риска появления коротких замыканий между элементами активных масс электрохимических элементов (ЭХЭ), образующих блок устройства, является техническим результатом заявленного изобретения.

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 - автономного задействования и питания бортовой аппаратуры, приборов и устройств, например в виде мостиков накаливания, пиротехнических энергодатчиков, микроэлектродвигателей, реле, и т.д., систем оповещения, автоматического пожаротушения, блокировки и т.п.

Изобретение относится к устройствам прямого преобразования химической энергии экзотермических композиций в электрическую энергию, в частности к высокотемпературным резервным источникам электрического тока одноразового действия, и может быть использовано, например, для автономного питания бортовой аппаратуры, приборов и устройств и т.п.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к разработке составов солей лития, которые могут быть использованы в качестве расплавляемых электролитов для химического источника тока.
Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемых электролитов для химических источников тока на основе солей лития и калия.
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.

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.
Наверх