РАСПЛАВЛЯЕМЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА Российский патент 2017 года по МПК H01M6/36 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 фторид лития, хлорид калия, молибдаты лития и калия (Малышева Е.И., Гаркушин И.К., Губанова Т.В., Фролов Е.И. Объединенный стабильный тетраэдр LiF-Li₂MoO₄-KCl-K₂MoO₄ четырехкомпонентной взаимной системы . Конденсированные среды и межфазные границы. 2011. Т. 13. №3. С. 284-288.). Однако он обладает высокой температурой плавления 435°C.

Известен электролит для химических источников тока, включающий фторид, хромат лития, бромид калия (Гаркушин И.К., Демина М.А., Чудова А.А., Ненашева А.В. Исследование стабильных треугольников LiF-KBr-Li₂CrO₄ и LiF-KBr-K₂CrO₄ четырехкомпонентной взаимной системы из фторидов, бромидов и хроматов лития и калия. ЖНХ. 2015. Т. 60. №1. С. 112-121. Однако он имеет высокую температуру плавления 400°C.

Известен электролит для химических источников тока, включающий фторид и хромат лития, хлорид калия с температурой плавления 340°C (Демина М.А., Гаркушин И.К., Бехтерева Е.М. Исследование стабильного треугольника LiF-Li₂CrO₄-KCl четырехкомпонентной взаимной системы . В сб.: XIV Международная конференция по термическому анализу и калориметрии в России (RTAC-2013). Санкт-Петербург: Санкт-Петерб. гос. политехн. ун-т. 2013. С. 133-135). Недостатком данного состава является высокое значение температуры плавления, что снижает диапазон использования его по температуре и дополнительно увеличивает энергозатраты на приведение в рабочее состояние.

Настоящее изобретение обеспечивает работу состава в качестве электролита для химического источника тока в интервале температур 320…325°С.

Новизна заявляемого состава по сравнению с известными заключается в том, что в электролит, содержащий фторид лития, хлорид калия, хромат лития, дополнительно введен хромат калия, что снижает температуру плавления солевого состава.

Технический результат достигается сплавлением ингредиентов в определенных соотношениях, которые получены в результате изучения объединенного тетраэдра из фторида лития, хлорида калия, хроматов лития и калия при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Фторид лития 1,57…1,63 Хромат лития 64,59…66,29 Хлорид калия 16,38…18,52 Хромат калия 15,32…15,70

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

0,0048 г (1,60 мас. %) фторида лития + 0,1963 г (65,44 мас. %) хромата лития + 0,0524 г (17,45 мас. %) хлорида калия + 0,0465 г (15,51 мас. %) хромата калия.

Температура плавления равна 320°С.

Пример 2

0,0049 г (1,62 мас. %о) фторида лития + 0,1989 г (66,29 мас. %) хромата лития + 0,0491 г (16,38 мас. %) хлорида калия + 0,0471 г (15,70 мас. %) хромата калия.

Температура плавления равна 322°С.

Пример 3

0,0047 г (1,57 мас. %) фторида лития + 0,1938 г (64,59 мас. %) хромата лития + 0,0555 г (18,52 мас. %) хлорида калия + 0,0460 г (15,32 мас. %) хромата калия.

Температура плавления составляет 325°С.

За указанными 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 преимущество по сравнению с известными - на 15-20°С снижена температура плавления, что снижает энергозатраты на активацию электролита и расширяет температурный диапазон его использования.

Изобретение относится к расплавляемому электролиту для химического источника тока, включающему при следующем соотношении компонентов, мас. %: фторид лития 1,57…1,63, хромат лития 64,59…66,29, хлорид калия 16,38…18,52, хромат калия 15,32…15,70. Технический результат – снижение температуры плавления на 15-20°C и соответственно энергозатрат на активацию электролита, расширение температурного диапазона его использования. 1 табл., 3 пр.

Расплавляемый электролит для химического источника тока, включающий фторид, хромат лития, хлорид калия и соль калия, отличающийся тем, что в качестве соли калия введен его хромат при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Фторид лития 1,57…1,63 Хромат лития 64,59…66,29 Хлорид калия 16,38…18,52 Хромат калия 15,32…15,70