Электролитная соль для неводного химического источника тока и способ ее получения Советский патент 1982 года по МПК H01M6/14 

оксихлорид фосфора (РОС1з), оксихлорид селена (SeOCb), двуокись серы (SOj), трехокись серы (5Оз), оксихлорид ванадия (VOClaj, хромилхлорид (СгО2С12), сульфурилхлорид (SOgCb), нитрилхлорид (iMOaCl), нитрозилхлорид (NOC1), двуокись азота (NO2), монохлорид серы (ЗгСЬ) и монобромид серы (ЗгЬгг). Каждый из них может быть использован вместе с тионилхлоридом SOCb как жидкий (деполяризатор) электролитный растворитель.

Эти электролитные соли можно применять в элементах, содержащих твердые катоды, например хроматы, бихроматы, ванадаты, молибдаты, галогениды, окиси, перманганаты, иодаты металлов, монофторид углерода и неводные органические растворители, такие как тетрагидрофуран, пропиленкарбонат, диметилсульфат, диметилсульфоксид, iN-нитрозодиметиламин, гамма-бутиролактон, диметилкарбонат, метилформиат, диметоксиметан, ацетонитрил, бензонитрил и N,N-димeтилфopмaмид.

Пример 1. Электролитную соль формулы (С2Нб)4Н 2Т1Рб готовят электролизом раствора (C2H5)4NF-3HF в бензонитриле с титановым анодом и никелевым катодом. Электролиз проводят при 80°С и плотности тока в 20 мА/см После пропускания 1,5 А/ч электролит охлаждают, осадок отфильтровывают и промывают смесью эфир : ацетон (1:1). Получают 5,0 г бис(тетраэтил аммоний) гексафтортитаната с выходом 80%.

Пример 2. Электролитную соль формулы (C2H5)4N 22rF6 готовят аналогично примеру 1, с током 50 мА/см и при использовании титанового и платинового катода. Получают 5,1 г бис(тетраэтиламмоний)гексафторцирконата с выходом 78,%; т. пл. 302°С.

Пример 3. Электролитную соль формулы i(CH3)4N 2HfF6 готовят по примеру 1 с использованием (CH3)4NF-3HF в качестве электропроводной добавки в ацетонитрильном растворе с добавкой 5% бензонирила. Получают 2,0 г бис(тетраметиламмоний)гексафторгафната с выходом 74%. В качестве катода применяют железо и никель.

Пример 4. Элементы для неводного электрохимического элемента готовят растворением солей из примеров 1-3 в хлористом тиониле при перемешивании и нагревании до . После окончания растворения измеряют ионную электропроводность 0,1 М раствора при 25°С. Она составляет;

-для i(C2H5)4NJ2ZrF6

3,7-10-3 см-1

СМ (пример 2).

для :(C2H5)4Nj2TiF6

4,1-10-3 см--см-1

(пример 1). (СНз)4М 2Н1Тб

-1

3,1-10-3 см см

для (пример 3).

Эти данные показываю, что 0,1 М раствор новых соединений хорошо согласуется

с электропроводностью известных 1 М солей:

1,1-10-2 СМ-1-СМ-1 для LiGaCU.

1,6-10-2 СМ-1-СМ-1 для LiAlCU.

Пример 5. Блестяш,ие кусочки литиевой фольги кипятят в 0,1 М растворах из примера 4 в течение 4 дней при 85°С. По окончании кипячения кусочки остаются яркими и блестящими, что указывает на то, что новый электролит совместим химически с литием и потому может применяться в литиевом элементе. Отсуствие следов коррозии на литии указывает на то, что покрытие достаточно прочное, а неизменность окраски указывает на то, что покрытие не слишком толстое.

Пример 6. Изготовляют 10 гальванических элементов, содержащих литиевые аноды весом по 0,6 г каждый и никелевые катоды. Каждый из 9 элементов заполняют 50 г 0,1 М электролита, изготовленного в соответствии с примером 4. Ячейки разряжают при постоянном токе разрядки. Полученные данные приведены в таблице.

Десятый элемент заполняют электролитом, содержащим 50 г/моль раствора

LiGaCl4 в хлористом тиониле и этот элемент разряжают при токе 3,0 А. Емкость этого элемента составляет 8,8 А/ч.

Таким образом электрохимический элемент, применяющий предлагаемые соли,

имеет емкость в среднем на 10% больше, чем у известного. Кроме того, в новом элементе применяется меньшая концентрация соли, а именно 0,1 М.

Формула изобретения

1. Электролитная соль для неводного химического источника тока общей формулы

(Ri-1)2МеГб, где R -алкил. Me - металлы IVВ группы; Г - галогенид, отличающ и и с я тем, что, с целью уменьшения концентрации соли и увеличения энергоемкости источника тока, в качестве галогенида

взят фтор. .56

2.Способ получения соли по п. 1 путемИсточники информации, анодного растворения металла в электро-принятые во внимание нри экспертизе лите, отличающийся тем, что, электролит содержит бензонитрил и соль формулы1. Патент ФРГ № 1671804, кл. 21К9 R4NF-3HF.5 11/00, 1972.

3.Способ по п. 2, отличающийся2. Патент США № 3926669, 1В 66 1975. гем, что электролит содержит до 95% аце-3. I. I. Habeeb, F. F. Saed, D. I. Tuck гонитрила.«Can. I. Chem., 55, 38-82, 1977.

867258