ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА Российский патент 2013 года по МПК H01M6/36 

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 нитрат лития и хлорид лития. Он характеризуется высокой температурой плавления 245°C (Васина Н.А., Грызлова Е.С., Шапошникова С.Г. Теплофизические свойства многокомпонентных солевых систем. - М.: Химия, 1984. - 105 с.).

Известен электролит для химических источников тока, включающий нитрат лития, хлориды лития и калия 160°C (Коровин Н.В. Химические источники тока: Справочник. - М.: МЭИ, 2003. - 233 с.), что является также высокой температурой плавления.

Наиболее близким к предложенному является электролит, включающий нитрат лития и нитрат калия. Он имеет температуру плавления 135°C (Бергман А.Г. Двойная система Li, K || NO₃ / А.Г. Бергман, К. Ногоев // Журн. неорган. химии. - 1962. - Т.VII. - С.351.).

Однако этот электролит также имеет сравнительно высокую температуру 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 используют трехкомпонентную смесь солей из нитратов лития и калия, и галогенида щелочного элемента - бромида калия.

Техническим результатом является снижение температуры плавления солевого состава. Технический результат достигается сплавлением ингредиентов в определенных соотношениях, которые получены изучением трехкомпонентной смеси солей из нитрата лития, калия и бромида калия.

Предложенный электролит можно приготовить следующим образом. Исходные предварительно обезвоженные соли взвешивают, помещают в платиновом тигле в шахтную печь и переплавляют. Соотношения ингредиентов и температуры плавления составов для заявляемых пределов следующие/

Пример 1.

0,0078 г (7,79 мас.%) бромида калия + 0,0312 г (31,20 мас.%) нитрата лития + 0,0608 г (61,01 мас.%) нитрат калия.

Температура плавления равна 108°C.

Пример 2.

0,0075 г (7,52 мас.%) бромида калия + 0,0335 г (33,60 мас.%) нитрата лития + 0,0587 г (58,88 мас.%) нитрат калия.

Температура плавления равна 106°C.

Пример 3.

0,0072 г (7,25 мас.%) бромида калия + 0,0359 г (35,96 мас.%) нитрата лития + 0,0567 г (56,79 мас.%) нитрат калия.

Температура плавления составляет 109°C.

За заявленными пределами нарушается однофазность и возрастает температура плавления.

Пример 4.

0,0082 г (8,21 мас.%) бромида калия + 0,0275 г (27,51 мас.%) нитрата лития + 0,0643 г (64,28 мас.%) нитрат калия.

Температура плавления составляет 112°C/

Пример 5.

0,0069 г (6,86 мас.%) бромида калия + 0,0395 г (39,42 мас.%) нитрата лития + 0,053 8 г (53,72 мас.%) нитрат калия.

Температура плавления составляет 115°C/

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

Составы Состав смеси, мас.% Температура плавления, °C LiNO₃ KBr KNO₃ Прототип 52,54 - 47,46 135 Предлагаемый 1 31,20 7,79 61,01 108 2 33,60 7,52 58,88 106 3 35,96 7,25 56,79 109 4 27,51 8,21 64,28 112 5 39,42 6,86 53,72 115

Заявляемый электролит имеет существенное преимущество по сравнению с известными - на 20-29°C снижена температура плавления, что снижает энергозатраты на приведение электролита в рабочее состояние и расширяет температурный диапазон использования электролита.

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемых электролитов для химических источников тока на основе солей лития и калия. Электролит для химического источника тока, включающий нитраты лития и калия и галогенид калия, дополнительно содержит бромид калия, при следующем соотношении компонентов, в мас.%: нитрат лития 31,2-35,96, бромид калия 7,25-7,79, нитрат калия 56,79-61,01. Снижение температуры плавления электролита на 20-29°C обеспечивает экономию энергозатрат на приведение электролита в рабочее состояние, а также расширяет температурный диапазон его использования. 5 пр., 1 табл.

Электролит для химического источника тока, включающий нитраты лития и калия и галогенид калия, отличающийся тем, что в качестве галогенида калия взят бромид при следующем соотношении компонентов, мас.%:
нитрат лития 31,2-35,96 бромид калия 7,2-7,79 нитрат калия 56,7-61,01