Электролит для химического источника тока Российский патент 2022 года по МПК H01M6/36 

Изобретение относится к разработке электролитов для среднетемпературных химических источников тока на основе галогенидов и хроматов лития и рубидия.

Известен электролит - эвтектическая смесь на основе системы Li₂CrO₄-LiBr и включающая 55,07 мол. % (29,07 мас. %) бромида лития и 44,93 мол. % (54,95 мас. %) хромата лития. Состав имеет сравнительно высокую температуру плавления, равную 370°С (Посыпайко В.И., Алексеева Е.А. Диаграммы плавкости солевых систем. Ч. III. Двойные системы с общим катионом. - М.: Металлургия, 1979. - С. 102). Недостатком данного состава является высокая температура плавления.

Известен электролит, включающий 29,06 мол. % (34,28 мас. %) бромида рубидия и 70,94 мол. % (65,72 мас. %) хромата лития. Температура плавления смеси равна 395°С (Kharchenko A.V., Egorova Е.М., Garkushin I.K. Study of phase equilibria in the Li₂CrO₄-RbBr quasi-binary system / XVI International Conference on Thermal Analysis and Calorimetry in Russia RTAC-2020, Moscow, Russia. Book of Abstracts, 2020. - P. 97). Недостатком данного состава является высокая температура плавления.

Наиболее близким по технической сущности является электролит, включающий 59,0 мол. % (43,04 мас. %) бромида лития и 41,0 мол. % (56,96 мас. %) бромида рубидия. Однако он тоже имеет высокую температуру плавления - 287°С (Коршунов Б.Г., Сафонов В.В., Дробот Д.В. Фазовые равновесия в галогенидных системах. М.: Металлургия, 1979. - С. 13).

Техническим результатом настоящего технического решения является снижение температуры плавления и расширения диапазона использования в расплавленном состоянии электролита с низкой температурой плавления.

Технический результат достигается тем, что электролит для химического источника тока, включающий бромиды лития и рубидия, дополнительно содержит хромат лития при следующем соотношении компонентов (мас. %):

бромид лития - 46,04…46,97,

бромид рубидия - 36,54…37,57,

хромат лития - 16,39…16,49.

Новизна заявляемого состава по сравнению с прототипом заключается в том, что смесь, содержащая бромиды лития и рубидия, дополнительно содержит хромат лития.

Электролит получен изучением системы Li₂CrO₄-LiBr-RbBr методом дифференциального термического анализа.

Примеры конкретного исполнения:

1. Предварительно обезвоженные соли расплавляли в печи шахтного типа в соотношении: 0,1409 г (46,97 мас. %) бромида лития + 0,1096 г (36,54 мас. %) бромида рубидия + 0,0495 г (16,49 мас. %) хромата лития. Температура плавления электролита - 251°С.

2. 0,1400 г (46,66 мас. %) бромида лития + 0,1106 г (36,88 мас. %) бромида рубидия + 0,0494 г (16,46 мас. %) хромата лития.

Температура плавления электролита равна 245°С.

3. 0,1381 г (46,04 мас. %) бромида лития + 0,1127 г (37,57 мас. %) бромида рубидия + 0,0492 г (16,39 мас. %) хромата лития.

Температура плавления электролита равна 247°С.

4. 0,1476 г (49,204 мас. %) бромида лития + 0,1022 г (34,072 мас. %) бромида рубидия + 0,0502 г (16,724 мас. %) хромата лития.

Температура плавления электролита - 291°С.

5. 0,1317 г (43,89 мас. %) бромида лития + 0,1198 г (39,94 мас. %) бромида рубидия + 0,0485 г (16,17 мас. %) хромата лития.

Температура плавления электролита - 262°С.

За заявляемыми пределами (примеры 4, 5) возрастает температура плавления и нарушается однофазность электролита.

Сравнительные данные известного и заявляемого электролитов приведены в таблице.

Данные электролитов по прототипу и заявляемому составу

Как видно из таблицы, заявляемый электролит имеет преимущества по сравнению с известным: 1. на 36-42°С снижена температура плавления, что значительно снижает энергозатраты на плавление смеси и приведение электролита в рабочее состояние; 2. расширение диапазона использования электролита в расплавленном состоянии; 3. на 19,39-20,42 мас. % снижено содержание дорогостоящего бромида рубидия.

Изобретение относится к разработке электролитов для среднетемпературных химических источников тока на основе галогенидов и хроматов лития и рубидия. Согласно изобретению, электролит химического источника тока, включающий бромиды лития и рубидия, дополнительно содержит хромат лития при следующем соотношении компонентов (мас. %): бромид лития - 46,04…46,97, бромид рубидия - 36,54…37,57, хромат лития - 16,39…16,49. Техническим результатом является снижение температуры плавления и расширения диапазона использования в расплавленном состоянии электролита с низкой температурой плавления. 1 табл.

Электролит для химического источника тока, включающий бромиды лития и рубидия, отличающийся тем, что дополнительно содержит хромат лития при следующем соотношении компонентов (мас. %):

бромид лития - 46,04…46,97,

бромид рубидия - 36,54…37,57,

хромат лития - 16,39…16,49.