Катод элемента с медьпроводящим твердым электролитом Советский патент 1980 года по МПК H01M4/58 H01M6/18 

Изобретение относится к области химических источников тока, а именно: элементов с медьпроводящими твер дыми электрюлитами. Известен катод для элементов с меднЕлм анодом и сепаратором из медьпроводящего электролита, содержащий в качестве активной массы одно из со единений TiS , , CuBr,, . однако такие катоды имеют низкие значения потенциала электрода(порядка 0,44 В) и плотности тока разряда, что в целом обуславливает очень низкие удельные электрические характеристики катода и соответственно всег источника тока. Известен катод твердофазного хими ческого источника тока, содержащий в качестве активного материала теллур или силен и используемый в источ нике тока с серебряным анодом и твер дым электролитом RbAg А или Ад. Такой катод может работать при 25°Q с токами порядка 1 мА/см . Недостатком катодов из Те или Se явля ется низкое значение их потенциала, которое по отношению к серебряному электроду не превышает 0,265 мВ. Известен катод элемента с медьпроводяиим твердым электролитом, содержащий твердый электролит, сажу и активный материал из йодида четьтрехвалентного теллура з . Однако катод из Те34 и его комплексов в элементах с медным анодом и твердым электролитом с проводимостью по ионам меди может разряжаться токами не выше 0,1 мА/см при 25 С. Кроме того, из-за низкого коэффициента использования активного материала катоды из ТеЗд и его комплексов имеют не высокие удельные электрические характеристики. Связано это с т«м, что в процессе разряда на поверхности частиц активного материсша образуются продукты с низкой ионной проводимостью по ионам меди, резко увеличивающие электродную поляризацию. Цель изобретения - повышение плотности тока и емкости катода. Для этого в катоде в качестве галлоида теллура взят двухбромистый теллур. Применение ТеВг вместо галлоида четырехвалентного теллура и их комплексов позволяет в 2-2,5 раза повысить удельную емкость катода и в 10 раз - плотность тока разряда. Данный положительный эффект имеет место благодаря тому, что в процессе разряда катода на поверхности частиц активно го материала получается СиТеВг по ре акции ТеВг -е- СиТеВг , 2- т;. имеющий высокую ионную проводимость по ..1еди. Пример . Готовят катодГ, активная масса которого содержит 40% 50% твердого электролита ТеВг. ICubr и 10% ацетиленоСб - 1 Нзвой кислоты. Для этого в порошок ТеВг вводят другие компоненты актив массы и тщательно перемешивают. Из полученной смеси прессуют давлением 2,7 т/см катод в виде таблетки sec активной массы - 30 мГ. Катод припрессовывают тем же давлением к электролитному сепаратору из твердого электролита CgH.j N CH3Br-J СиВ г . Аналогичным образом к противоположной стороне сепаратора присоединяют анод, .содержащий медь, твердый элект ролит и сажу. На поверхность электродов накладывают токоотводы, после чего готовый гальванический элемент зажимают в струбцине усилием 100кГ/ и подвергают электрическим испытани Электрические испытания при показывают следующие результаты: пр токе разряда 0,2 мА/см время разря да до напряжения 70% начал11ного составляет 7,45 ч, что соответствует удельной емкости катода 50 мА-ч/г; при токе разряда 0,4 мА/см и 1 мА/см при прочих равных условиях удельная емкость составила 45 мА-ч/г и 50 N A-4/г соответственно. Потенциал катода без тока относительно медного электрода составляет величину 0,585 В. Формула изобретения Катод элемента с медьпроводящим твердым электролитом, содержащий твердый электролит, сажу и активный материал, представляющий собой галоид теллура, отличающийс я тем, что, с целью повыиения плотности тока и емкости катода в качестве галоида теллура взят двубромистый теллЙ5. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I.Lazzari П., Razzini G.,Scro5ati В. lournal of Pober Sources,1976/ 77 1 , N 1 , p.5.7-63. 2.Патент США 3558357, 136-6, 1971. 3.Патент США № 3647549, 136-83, 1972.