ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА Российский патент 2014 года по МПК H01M6/20 H01M6/36 

Изобретение относится к области энергетики, в частности к разработке составов на основе солей лития и калия, применяющихся в качестве расплавляемых электролитов для химических источников тока.

Известны составы электролитов для химических источников тока. Первый включает бромид лития (94,42 мас.%) и бромид калия (15, 13 мас.%) (Диаграммы плавкости солевых систем. Ч.II. Двойные системы с общим анионом. Справочник. Посыпайко В.И., Алексеева А.А., Васина Н.А., «Металлургия», 1979, с.10). Рабочая температура состава выше 334°С. Второй включает бромид лития (63,85 мас.%), бромид калия (27,08 мас.%) и вольфрамат лития (4,71 мас.%) (Егорцев Г.Е., Гаркушин И.К., Истомова М.А. Фазовые равновесия и химическое взаимодействие в системах с участием фторидов и бромидов щелочных металлов. Екатеринбург: УрО РАН, 2008, с.117). Рабочая температура состава выше 328°С.

Наиболее близким к заявленному составу по температуре и компонентам является низкоплавкий состав, включающий фторид лития (7,49 мас.%), бромид лития (66,32 мас.%), бромид калия (29,20 мас.%) и вольфрамат лития (2,18) (Егорцев Г.Е., Гаркушин И.К., Истомова М.А. Фазовые равновесия и химическое взаимодействие в системах с участием фторидов и бромидов щелочных металлов. Екатеринбург: УрО РАН, 2008, с.121). Рабочая температура состава 320°С. Однако это четко фиксированный состав, соответствующий точке нонвариантного равновесия - эвтектике.

Техническим решением настоящего изобретения является расширение области концентраций с температурой плавления выше 323-327°С.

Новизна заявляемого состава, по сравнению с известными, заключается в том, что в составе электролита фторид лития заменен на молибдат лития при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Бромид лития 68,97…71,83

Бромид калия 24,84…25,42

Молибдат лития 0,47…5,06

Вольфрамат лития 0,30…3,10

Составы получены изучением методом дифференциального термического анализа четырехкомпонентной взаимной системы из бромидов, молибдатов и вольфраматов лития и калия.

Примеры конкретного исполнения.

Пример 1

В электропечи шахтного типа переплавляют безводные соли квалификации «хч» (LiBr), «хч» (KBr), «чда» (Li₂MoO₄) и «чда» (Li₂WO₄) в следующем соотношении компонентов: 0,7183 г (71,83 мас.%) бромида лития +0,2484 (24,84 мас.%) бромида калия +0,0232 г (2,32 мас.%) молибдата лития +0,0154 г (1,54 мас.%) вольфрамата лития.

Температура плавления смеси 325°С.

Пример 2

В условиях примера 1 переплавляют безводные соли в следующем соотношении компонентов: 0,7040 г (70,40 мас.%) бромида лития + 0,2514 г (25,14 мас.%) бромида калия +0,0047 г (0,47 мас.%) молибдата лития +0,0310 г (3,10 мас.%) вольфрамата лития.

Температура плавления смеси 327°С.

Пример 3

В условиях примера 1 переплавляют безводные соли в следующем соотношении компонентов: 0,6897 г (68,97 мас.%) бромида лития +0,2542 г (25,42 мас.%) бромида калия +0,0506 г (5,06 мас.%) молибдата лития +0,0030 г (0,30 мас.%) вольфрамата лития.

Температура плавления смеси 323°С.

В табл.1 приведены сравнительные характеристики свойств заявляемого состава и состава, выбранного в качестве прототипа. Как видно из данных табл.1, предлагаемый состав обеспечивает работу химического источника тока в диапазоне температур выше 323-327°С с широким диапазоном концентраций исходных компонентов, что обеспечивает преимущества по сравнению с известными, имеющими фиксированные значения составов и температур плавления.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к разработке составов солей лития, которые могут быть использованы в качестве расплавляемых электролитов для химического источника тока. В целях расширения диапазона концентраций с низкой температурой плавления предложенный состав содержит в качестве соли лития вольфрамат лития при следующем отношении компонентов, мас.%: бромид лития 68,97…71,83; бромид калия 24,84…25,42; молибдат лития 0,47…5,06; вольфрамат лития 0,30…3,10. Предложенный состав обеспечивает повышение работоспособности электролита для химического источника тока в диапазоне температур выше 323-327°С при сравнительно широкой области концентраций используемых компонентов. 3 пр., 1 табл.

Электролит для химического источника тока, включающий бромид лития, бромид калия, молибдат лития и другую соль лития, отличающийся тем, что для расширения диапазона концентраций с низкой температурой плавления в качетве солей лития взят его вольфрамат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
бромид лития 68,97…71,83 бромид калия 24,84…25,42 молибдат лития 0,47…5,06 вольфрамат лития 0,30…3,10