Расплавляемый электролит для химического источника тока

Расплавляемый электролит для химического источника тока

Реферат

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемых электролитов для химических источников тока на основе солей лития и калия.

Известен электролит для химических источников тока, включающий бромид и метаванадат лития. Он характеризуется сравнительно высокой температурой плавления 473°C и удельной энтальпией плавления 172 кДж/кг (Гаркушин И.К., Губанова Т.В., Фролов Е.И. Фазовые равновесия в системах с участием солей лития. - Екатеринбург: УрО РАН, 2010. - 121 с.).

Известен электролит, включающий метаванадаты лития и калия и хлорид калия. Он имеет температуру плавления 410°C и удельную энтальпию плавления 188 кДж/кг (Гаркушин И.К., Губанова Т.В., Петров А.С., Анипченко Б.В. Фазовые равновесия в системах с участием метаванадатов некоторых щелочных металлов. - М.: Машиностроение-1, 2005. - 118 с.).

Известен электролит для химических источников тока, включающий метаванадат лития и хлориды лития и калия с температурой плавления 347°C и удельной энтальпией плавления 180 кДж/кг (Гаркушин И.К., Губанова Т.В., Петров А.С., Анипченко Б.В. Фазовые равновесия в системах с участием метаванадатов некоторых щелочных металлов. - М.: Машиностроение-1, 2005. - 118 с.).

Однако, этот электролит имеет высокие значения температуры и удельной энтальпии плавления, что снижает диапазон использования его по температуре и дополнительно увеличивает энергозатраты на приведение в рабочее состояние.

Новизна заявляемого состава по сравнению с известными, заключается в том, что электролит содержит метаванадаты лития и калия и бромид калия.

Техническим результатом, является снижение температуры плавления и удельной энтальпии плавления солевого состава. Технический результат достигается сплавленном ингредиентов в определенных соотношениях, которые получены изучением трехкомпонентной смеси солей из бромида калия, метаванадатов лития и калия.

Предложенный электролит готовится следующим образом. Исходные предварительно обезвоженные соли взвешивают, помещают в платиновом микротигле в печь нагрева шахтного типа и переплавляют. Соотношения ингредиентов и температуры плавления составов для заявляемых пределов следующие:

Пример 1.

0,0998 г (33,26 мас.%) метаванадата лития +0,0201 г (6,71 мас.%) бромида калия +0,1801 г (60,03 мас.%) метаванадата калия.

Температура плавления равна 33°C.

Удельная энтальпия плавления составляет 157 кДж/кг

Пример 2.

0,1023 г (34,10 мас.%) метаванадата лития +0,0144 г (4,79 мас.%) бромида калия +0,1833 г (61,11 мас.%) метаванадата калия.

Температура плавления равна 333°C.

Удельная энтальпия плавления составляет 158 кДж/кг

Пример 3.

0,1024 г (34,15 мас.%) метаванадата лития +0,0173 г (5,76 мас.%) бромида калия +0,1803 г (60,09 мас.%) метаванадата калия.

Температура плавления составляет 331°C.

Удельная энтальпия плавления составляет 156 кДж/кг

Пример 4.

0,0956 г (35,20 мас.%) метаванадата лития +0,02 10 г (7,72 мас.%) бромида калия +0,1550 г (57,08 мас.%) метаванадата калия.

Температура плавления составляет 332°C.

Удельная энтальпия плавления составляет 157 кДж/кг

За заявленными пределами состав не является однофазным и имеет более высокую температуру плавления.

В таблице приведены сравнительные характеристики заявляемого состава и состава, выбранного в качестве прототипа.

Составы	Состав смеси, мас.%	Удельная энтальпия плавления, кДж/кг	Температура плавления, °С
1*	2	3
Прототип, LiCl-LiVO3-KCl	39,75	6,38	53,87	180	347
Предлагаемый, LiVO3-KBr-KVO3
1	33,26	6,71	60,03	157	331
2	34,10	4,79	61,11	158	333
3	34,15	5,76	60,09	156	331
4	35,20	7,72	57,08	157	329
* указан порядковый номер соли в системе.

Заявляемый электролит имеет существенное преимущество по сравнению с известными - на 14-18°C снижена температура плавления и на 22-24 кДж/кг удельная энтальпия плавления, что снижает энергозатраты на приведение электролита в рабочее состояние и расширяет температурный диапазон использования электролита.

Расплавляемый электролит для химического источника тока, включающий метаванадат лития и соли калия, отличающийся тем, что в качестве солей калия взяты бромид и метаванадат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

метаванадат лития	33,26…35,20
бромид калия	4,79…7,72
метаванадат калия	57,08…61,11