РАСПЛАВЛЯЕМЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА Российский патент 2015 года по МПК H01M6/20 

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.

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.

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