(54) ПЕРВИЧН.1Й ЭЛЕМЕНТ
Изобретение касается химических источников тока, в частности первиного элемента с анодом из легкого металла и неводным электролитом.
Известны первичные злементы с анодом из легкого металла и неводным электролитом, в которых катод выполнен из окисла тяжелого металла, а именно окисла кобальта или окиси меди, окиси ванадия, окиси свинца 1 и 2.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является Первичный элемент, содержащий анод из легкого металла, неводный электролит и катод из трехокиси хрома 3.
Однако во всех этих элементах наблюдается низкое разрядное напряжение, поскольку окислы металлов заметно растворимы при хранении на аноде выделяется соответствующий металл.
Цель изобретения - повышение рарядного напряжения.
Для этого в предлагаемом элементе окись хрома имеет формулу Сго, где ,9.
Этот окисел нестехиометрическог состава практически нерастворим в
обычных органических электролитных растворителях и, таким образом, обуславливает хорошую устойчивость при хранении элементов с хромокисными электродами. Этим своим свой-, ством он отличается от трехокиси хрома, которая растворима, а также от двуокиси хрома, разряжаемость которой неудовлетворительна. Отно0сительно высокая электропроводность окиси хрома формулы CrOj, где ,9 допускает хорошее использование массы электродов. Эта окись в сочетании с отрицательными металли5ческими электродами дает высокие разрядные потенциалы. Окись хрома получают из трехокиси хрома.
В качестве металлов для отрицательных электродов могут применять0ся литий, калий, натрий, магний, алюминий цинк или сплавы их металлов. Предпочтительно использовать литиевый электрод, так как литий на весовую или объемную единицу дает большую энергию.
Необходимыми электролитными растворителями являются прежде всего растворители, которые не растворяют активных электродных веществ и после добавки соли дутя увеличения
электропроводности имеют электоопроводность по меньшей мере 10 ом см Например, можно применять следующие растворители или смеси из этих растворителей: пропиленкарбонат, 3 -бутиролактон, диметилкарбонат, этйленгликольсульфат, диметилсульфит, тетрагидрофуран, дйметоксиэтан, диоксолан и 3-метилпирролидон.
Пригодными солями, добавляемыми ;В электролит для увеличения электропроводности, являются, например, соли следующего строения: МВР, МС104 иММР, причем М означает литий, натрий или калий и М - фосфор, мышьяк или сурьму. Концентрации этих солей в растворителях составляют 0,5-2 моль/л, особенно 1 моль/ л.
Активное вещество для положительного электрода можно получать термическим разложением трехокиси хрома в токе кислорода. Например, с помощь электрически обогреваемой печи, трехокись хромл нагревают в течение примеп 1 -ри 340°С в стеклянной трубке, через которую пропускают кислород. После охлаждения вещество экстрагируют дистиллированной водой, чтобы удалить неразложившуюся трехокись хрома. Затем высушивают очищенную окись хрома СгО при 120°С в вакууме.
Полученную окись хрома смешивают, например, с 0,5 вес% сажи и 0,5 вес% порошка политетрафторэтилена и прессуют в таблетки, которые образуют положительные электроды элементов. В качестве отрицательных электродов служат таблетки лития. На положительные электроды накладывают диски из стекловолокна толщиной примерно 0,3 мм, которые затем вместе с положительными электродами пропитывают электролитами путем прикапывания
из бюрета. Электролит состоит из 1М раствора перхлората лития в смес из 70 об.ч. пропиленкарбоната и 30 об.ч. диметоксиэтана. Элементы закрывают обычным образом. Они имеют напряжения холЬстого хода (статическое напряжение) примерно 3,8 В и разрядные напряжения 3,5-2,8 В при нагрузках током 0,20,5 мА/см .
Реакция рязрядки протекает следующим образом.
2Li + 2СгО2- hi 0 +
Предложенная окись показана упрощенно, как стехиометрическая окись хрома (IV), CrOg.
Выход по току составляет 100% от теоретического. Масса положительного электрода может состоять из смес СгО, с другим окислом металла, например МпО2 или РЬО2. Окись постороннего металла не должна растворяться в электролитном растворителе И должна обладать потенциалом окисления, подобным потенциалу .
В смеси доля окиси хрома должна всегда преобладать.
Формула изобретения
Первичный элемент с анодом из лекого металла, катодом из окиси хрома, и Неводного электролита, о т ли чающийс я тем, что, с целью повышения разрядного напряжения, окись хрома имеет состав СгОд , где ,9.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
