ТВЕРДЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТ ИСТОЧНИКА ТОКА С АНОДОМ ИЗ НАТРИЯ Советский патент 1981 года по МПК H01M2/16 H01M10/39 

1

Изобретение относится к химичесКИМ источникам тока, а именно к среднетемпературным аккумуляторам на основе электрохимической системы натрий-сера, где в качестве.твердого электролита используются натриевые стекла.

Известен твердый электролит, содержащий окись натрия и окись кремния l .

Известен также твердый электролит источника тока с натриевым анодом, содержащий окись натрия, окись алюминия и окись кремния у соличестве 49, :4, 47 мол.% соответственно 2 .

Важной характеристикой для щелочных стекол, работакадих в качестве твердого .электролита в серно-натриевых аккумуляторах, является химическая стойкость в расплавах рабочих тел - натрии и его полисульфидах. Испытание стекол вышеуказанного состава в серно-натриевых аккумуляторах показало, что выход из строя аккумуляторов в основном связан с разрушением стекол в расплавленных рабочизс телах аккумулятора при температурах 300-350с.Цель изобретения - повышение химической стойкости стекол к воздейстВИЮ металлического натрия и его соединений при сохранении электрофизи- , ческих характеристик.

Указанная цель достигается тем, что в твердый электролит на основе натриевоалюмосиликатного стекла введена легирукадая добавка двуокиси титана или циркония при следующем соот0ношении компонентов, мол.%:

48,5-49,5

АбаО 4,0-2,0

46,5-47,5

SlOi 0,5-2,0 Д i 0,2. или Z г О.д

5

Синтез стекол проводят в лабораторной электропечи с силитовыми эле1 нтами. Приготовленная из реактивов .марки х.ч. и ч.д.а. шихта засы20 :пается в платиновую чашку при 90095О с. После спекания шихты температуру последовательно повышают до 1000 , 1200 или . При каждой температуре стекло выдерживалось

25 около 0,5 ч. Вырабо:кка стекла проводится при 130оРс, после чего его отжигают в муфеле при 320°С в течение 1 ч,

а затем охлаждают вместе

с муфелем. Образцы стекла хранят в 30 эксикаторе над ,

Изучение химической устойчивости исследуемых стекол проводят следующим образом.

Образец стекла, площадь поверхности и вес которого определялись заранее, вьвдерживают определенное время в соответствунядем расплаве при Зс1данной температуре, после чего определяют потери в весе этого образца в расчете на 100 см поверхности, по которой и судили о степени устойчивости стекла к данному реагенту.

Пример 1. Для синтезй стекла готовят шихту,составленную из, г: 41,3; А8а.О,, 2,4; Si Од 22,4 и ZrO/j 1,05 на 50 г шихты. Шихту засьшают в платиновую чашку при , затем температуру в печи поднимают до , при которой стекло выли-. вают в формы и отжигают в муфеле при

320-350°С. Аналогично синтезируют стекла предельных составов, мол.%: ,5-49,5

Ае-70с 2,0-3,5

Si О, 46,5-47,5

ZrO

0,5-2,0

Пример

2. Готовят шихту, составленную из, г: Na,CO 41,6; ДедО 2,45; S 10.2 22,6; TiO,j 0,6 на 50 г ШИХТЦ. Условия синтеза данного стекла и стекол предельных составов, мол,%:

Ма„048,5-49,5

2,0-3,5

Si Оз. .46,5-47,5 TiOx,

0,5-2,0

5 аналогичные описанным в примере 1. Результаты изучения электропроводности и химической устойчивости стекол приведены в таблице.