Электрохимический диод

 

О П Ь:О,:. Е и 3 ОЪФе " я

cams Ccc

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 23. I ×.1970 (№ 1429687/18-10) М. Кл. Н Olg 9 22 с присоединением заявки Й

Приоритет

Опубликовано 24.11.1972. Вюллетснь Л 8

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

ЧДК 621.314.63/64 (088.8) Дата оиубликов;шия опис;iiiiiя 7.IV.!972

Лвторы изобретения

Н. С. Лидореико, 10. А. Мазитов, Э. Г. Гурский, В. П. Сидоренко и В. Н. Оглоблев

Заявитель

ЭЛ ЕКТРОХИМИт1 ЕСКИ Й ДИОД

Изобретение относится к электронике и автоматике и может быть использовано ири построении переключающих элементов.

Известный элекгрохимичсский диод с водородом в качестве электрохими Jсcкой системы не позволяет использовать cro в режиме переключенияя.

Цель изобретения — получение падаютцего участка вольт-амперной характсристики с большим отношением тока вершины к току впадины при любой полярности напри>кения.

Для этого электроды, имеющие одинаковые по величине и гидрофильные пове1тхности, располо>кены на расстоянии, меньшем капиллярной постоянной электролита от стенки корпуса и один от другого, причем параметры каждого из электродов удовлетворяют соотноитеьиио 1 (Х, где .--длина пленки электролита на каждом из электродов, а Х вЂ” предельная исшуитируемая объемом или столбиком электролита длина 11ленки электролита, под которой поверхность анода пассивна процессу электролитического растворения HOдорода.

Кроме того, для уменыиени» размеров один из электродов расположен внутри другого.

На фиг. 1 а и б показано устройство элскрохимичсских диодов; на фиг. 2 — их вольтамперныс характеристики.

Элсктрохимичсский диод содержит корпус

1 из диэлектрического материала; электроды

2; электролит 8; столбики 4 электролита, шунтирующис омическое сопротивление пленки

5 электролита, покрывающей часть поверхности каждого из электродов; газ 5 (например, водород).

Для усиления тока в «открытом» состоянии диода длина электродов увеличена благодаря

10 выио.шеншо их в виде петель.

Диод работает следующим образом.

Один из электродов присоединяется к положительному полюсу источника напряжения, другой — к отрицательному. Прп этом на пер15 вом электроде в области потенциалов 0 — 0,8в происходит элсктролитичсскос растворение (ионизация) водорода, а на другом — выделение его в эквивалентном количестве. Этой области соотв»гствуст участок Лтт вольт-ампер20 ной характеристики. В области потенциалов

0.8 — 1,4 в иа первом электроде в результат» образования повс1тхиостных окислов па части сi0 поверхности процесс ионизации водорода сначала перемещается на более отдаленные

25 от края III) íòiiðóK>ùèê элсктролитических столбиков участки электрода (этому соответствует участок ВС характеристики). Затем, когда эта пассивация в силу указанного соотношения распространяется на всю поверх30 ность первого электрода, ток через диод прек3288 1Ц

КоррекIор Т. Миронова

Составители Г. Харановии

Заказ 865/15 Изд. № 389 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открвпий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушскаи наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 рящается, что соответствует участку CD характеристики, При дальнейшем возрастании напряжения на диоде (участок DL характеристики, диод остается в «запертом» состоянии вплоть до значения напряжения 1,8 — 2в), когда вследствие выделения кислорода на первом электроде (присоединенном к «плюсу» источника напряжентзя) ток через диод снова возрастает (участок EF характеристики). Образующийся на участке EF характеристики кислород вместе с имеющимся в диоде водородом вновь образуют воду.

Прп уменьшении напряжения на диоде, находящемся в запертом состоянии, до величины около 1 в происходит восстановление поверхностных окислов и «отпирание» диода.

Диод переходит,в «открытое» состояние.

Из рассмотрения вольт-амперной характеристики диода видно, что работа диода эффективна на участках ВС и DE характеристики, соответствующих «открытому» и «закрытому» состояниям. Участок С0 соответствует неустой IHEIobf) состоянию QIIo+a, EI Koто1зом oli временно находится, переходя из «открытого» состояния в «зякрытое» или наоборот. Участок EF является нерабочим для диода.

Для устранения зависимости значений токов через диод от времени применяются шероховатые электроды, полученные платинированием.

Предлагаемый диод отличается от туннельных полупроводниковых диодов, также имеющих на вольт-амперной характеристике участок отрицательного дифференциального сопротивления, тем, что отношение пикового тока к току впадины для него составляет величину 50 — 100 и более, в то время как для полупроводниковых туннельных диодов гарантируемая величина этого параметра равна

50 — 10, а также значительно меньшей температурной нестабильностью параметров, чем у полупроводниковых диодов, Предмет изобретения

1. Электрохимический диод, содержащий кгрпус с размещенными в нем электродами, частично заполненный электролитом и водородом, образующими с электродами окислиБ тельно-восстановительную систему, отличаюи(ийся тем, что, с целью получения падающего участка вольт-амперной характеристики с оольшим отношением тока вершины к току впадины при любой полярности напряжения, 20 электроды, имеющие одинаковые по величине и гидрофнльные поверхности, расположены на расстоянии, меньшем капиллярной постоянной электролита от стенки корпуса и один от другого, причем параметры каждого из

25 электродов удовлетворяют соотношению

L(X, где L — длина пленки электролита ня каждом из электродов, я Х вЂ” предельная нешунтируемая объемом или столбиком электрол та длина пленки электролита, под кото30 рой поверхность анода пассивна к процессу электролитического растворения водорода.

2. Диод по п. 1, отли ча ошийся тем, что, с целью уменьшения размеров, один из электродов расположен внутри другого.