BG113443A - Електрохимична клетка, съдържаща зеолит - Google Patents

Електрохимична клетка, съдържаща зеолит Download PDF

Info

Publication number
BG113443A
BG113443A BG113443A BG11344321A BG113443A BG 113443 A BG113443 A BG 113443A BG 113443 A BG113443 A BG 113443A BG 11344321 A BG11344321 A BG 11344321A BG 113443 A BG113443 A BG 113443A
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
zeolite
electrochemical cell
copper
housing
clay
Prior art date
Application number
BG113443A
Other languages
English (en)
Inventor
Ивайло Беловски
Райчев Беловски Ивайло
Благовеста МИДЮРОВА
Николаева Мидюрова Благовеста
Тодор МИХАЛЕВ
Михайлов Михалев Тодор
Original Assignee
Тодор МИХАЛЕВ
Райчев Беловски Ивайло
Благовеста МИДЮРОВА
Николаева Мидюрова Благовеста
Ивайло Беловски
Михайлов Михалев Тодор
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тодор МИХАЛЕВ, Райчев Беловски Ивайло, Благовеста МИДЮРОВА, Николаева Мидюрова Благовеста, Ивайло Беловски, Михайлов Михалев Тодор filed Critical Тодор МИХАЛЕВ
Priority to BG113443A priority Critical patent/BG113443A/bg
Publication of BG113443A publication Critical patent/BG113443A/bg

Links

Landscapes

  • Primary Cells (AREA)

Abstract

Изобретението се отнася до електрохимична клетка, която ще намери приложение за получаване на електродвижещо напрежение. Съгласно изобретението, към корпус (1) е монтиран резервоар (4), съдържащ солена вода с 3% концентрация на NaCl, като на стената на корпуса (1), която е към резервоара (4) са оформени най-малко два отвора (7), по всички вътрешни стени на корпуса (1) е разположен текстилен материал (2), в оформено вътрешно пространство на корпуса (1) е разположена зеолитна смес (3), съдържаща предварително обработен зеолит тип клиноптилолит с размер на частиците от 300 до 400 µm до посребрен зеолит, глина и солена вода с 3% концентрация на NaCl, в зеолитната смес (3) са разположени меден електрод (5) и цинков електрод (6), които са свързани с медни проводници. Съотношението на посребрения зеолит към глина към солена вода, съгласно изобретението е от 5,71:1:2,85 до 11,4:1:5,71. Корпусът (1) е от електроизолационен полимерен материал, а текстилният материал (2) е със 100 % съдържание на памук. Зеолитната смес (3) съдържа глината с точно определен химичен и фазов състав. Медният електрод е медна пластина с размери 100x40x1, а цинковият електрод е цинкова пластина с размери 100x30x2, двата електрода са свързани с медни проводници 2 квадратни mm. Изобретението осигурява опростена конструкция и метод на получаване на електрохимичната клетка. След употреба зеолитната смес се разгражда напълно в природата и не създава опасни отпадъчни продукти. Съгласно приложението, броят на електрохимичните клетки може да е n броя, свързани последователно или паралелно с медни проводници.

Description

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА
Изобретението се отнася електрохимична клетка, която ще намери приложение за получаване на елекродвижещо напрежение.
ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА
CN 1 055 835 А, публикуван на 30.10.1991 се отнася се електрохимична клетка, чийто положителен електрод съдържа калай и/или негова сплав, а електролитът съдържа зеолит или смектит, модифицирани с калаена сол. Тази електохимична клетка моге да работи като обикновена суха клетка, а също като твърда клетка или акумулатор.
WO 9 852 243 А1, публикуван на 19.11.1998, разкрива електрохимичен реактор, където зеолита се използва като мембрана, разделяща катодното и анодното пространства, а електролитът е сол или хидроксид на алкален метал, сол на алкалоземни метали или на редкоземни метали
KR 2004 00 43 919 А, публикуван на 27.05.2004 е описан метод за получаване на сребърно-керамичен материал, в който първо се приготвя керамична суспензия чрез диспергиране на керамичен прах във вода, поставяне на положителен и отрицателен електроди в суспензията, следва разбъркване на суспензията със скорост от 200 до 500 об/мин при температута от 30° С до 100° С, след което се прилага напрежение от 2 до 120 V към електродите, извършва се допълнително изсушаване на филтирираната и измита суспензия при температура от 80° С до 100° С. Керамичният прах е избран от силициев диоксид, алуминиев оксид, титанов прах и прах от зеолит, положителният електрод е чисто сребро, а отрицателният е чист алуминий или негова сплав.
WO 2020 202 698 А1, публикуван на 08.10.2020 се отнася се до батерия, която включва положителен и отрицателен електроди и твърд електролит.Твърдият електролит е сулфиден , а зеолита е под форма на прах с размер на частиците до 1 цт и се използва за адсорбиране на сулфиден газ и подпомага предотвратяването на влагата. Изобретението има сложна конструкция.
ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
Цел на изобретението е да се създаде електрохимична клетка за получаване на елекродвижещо напрежение, която да съдържа електролит който да не е зеолитен прах , а да е смес съдържаща зеолит с размер на частиците от 300 до 400 цт , като след употребата зеолитната смес да се разгради напълно в природата и да не създава опасни отпадъчни продукти, да има опростена конструкция и опростена технология за получаването на електролитната клетка.
Целта се постига с електрохимична клетка при която към корпуса е монтиран резервоар съдържащ солена вода с 3% концентрация на NaCI, като на стената на корпуса , която е към резервоара , са оформени най малко два отвора . По всички вътрешните стени на корпуса е разположен текстилен материал , а в оформено вътрешно пространство на корпуса е разположена зеолитна смес, която съдържа предварително обработен зеолит тип клиноптилолит с размер на частиците от 300 до 400 pm до посребрен зеолит, глина и солена вода с 3% концентрация на NaCI . В зеолитната смес са разположени меден електрод и цинков електрод , които са свързани с медни проводници .
Посребреният зеолит е получен, като зеолит тип клиноптилолит се залива с 1500 ml разтвор на посребрена вода с концентрация на сребърни йони 50 mg/1 , след което се изсушава .Текстилния материал вложен в електрохимичната клетка е със 100 % съдържание на памук.
Съотношението на посребрения зеолит към глината към солената вода е от 5,71:1:2,85 до 11,4:1:5,71
Съгласно изобретението глината е със следния химичен и фазов състав, химичен състав SiCh - 66,07 %,А1гОз -17,58 %, MgO -2,18 %, №гО -0.91 %, К2О - 2,5%, Р2О5 - 0,1 %, СаО — 1,3%, МпО - 0,06 %, ЕегОз - 5,2%, Т1О2 - 0,6% , фазов състав кварц 42%, албит -35 %, микроклин -12%, мусковид -6%, калцит -2%
Електродите съгласно изобретението в електрохимична клетка са както следва , медният електрод е медна пластина с размери 100x40x1, а цинковият електрод е цинкова пластина с размери 100x30x2, а двата електрода са свързани с медни проводници 2 mm2.
Съгласно изобретението електрохимичните клетки могат да бъдат η на брой свързани последователно или паралелно с медни проводници в зависимост от приложението им.
Корпусът на електрохимична клетка съгласно изобретението е от електроизолационен полимерен материал
Методът за получаване на електрохимична клетка, съгласно изобретението, включва следната последователност от технологични операции, на първи етап смленият зеолит тип клиноптилолит с размер от 300 до 400 μηι се посребрява, като от 400 до 800 g. зеолит тип клиноптилолит се заливат с 1500 ml разтвор на посребрена вода с концентрация на сребърни йони 50 mg/1, след което се изсушава на хладно и проветриво място, на втори етап посребрения зеолит се поставя в стъклен съд с вместимост 1500 ml добавя се 70 g глина и се залива с от 200 до 400 ml солена вода с 3% концентрация на NaCI, сместа се хомогенизира до получаване на еднородна консистенция, на трети етап по стените на корпуса се поставя текстилен материал омокрящ се от отворите на резервоара със солена вода с 3% концентрация на NaCI,, на четвърти етап в оформеното вътрешно пространство на корпуса се поставя зеолитната смес от етап две и на шести етап се поставят в зеолитната смес меден електрод и цинков електрод свързани с медни проводници
С една електрохимична клетка, съгласно варианти на изпълнение на изобретението, се получава постоянно електрично напрежение от 0,6 V и ток от 20 mA до 0,8 V и ток от 30 mA.
Зареждането на клетките става, като в резервоара на клетката се поставя солена вода с 3% концентрация на NaCI, до определената маркировка на резервоара.
Включването в зеолитната смес на точно опреден вид глина осигурява възможност да се уплътни зеолитната маса и по добре да прилепне към електродите за да се подобри йонния обмен в твърдия зеолитен електролит.
Съгласно изобретението зеолита е клиноптилолит и е добит от находището в с. Бели пласт в североизточни Родопи и има точно определен качествен и количествен състав.
Качественият и количествен състав на използвания съгласно изобретението клиноптилолит е посочен в Таблица 1 и Таблица 2.
Таблица 1. Химичен състав на клиноптилолит от с. Бели Пласт, mass. %
Компонент, mass.%
7ГТ Бе20з and FeO CaO Na2O K2O TiO2 H2O (till Клиноптилолит A12^3 MgO 600°C) $6’° 11,22 1,17 3,69 °’2° 0,13 12,90 j U,1 / 3,4o
Таблица 2. Характеристики на клиноптилолита
Йонообменен капацитет 95 - 137 mg eqv/100 g Силикатен модул n = SiO2/ А12Оз= 10,01 Съдържание на зеолита клиноптилолит, 95 - 98 mass%.
В дифрактограмата от фиг. 3 има само пикове на минералите клиноптилолит [(ТЧа,К,Са)б(81,А1)збО72.20Н2О] и малки примеси от кварц. Направеният количествен анализ показа, че изследваната проба съдържа 98 % клиноптилолит с формула [(Na,K,Ca)6(Si,Al)36O72.20H2O] и 2 % кварц с формула SiChПредимствата които осигурява изобретението са:
Опростена конструкция и технология на получаване на електрохимичната клетка.
След употреба зеолитната смес се разгражда напълно в природата и не създава опасни отпадъчни продукти
Електрохимичната клетка осигурява възможност за широко приложение, поради възможността да се съединяват η наброй електрохимични клетки , свързани последователно или паралелно с медни проводници в зависимост от приложението им.
ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ
Изобретението е описано по-подробно с позоваване на приложените фигури, илюстриращи негово примерно изпълнение, от които:
Фигура 1 представлява изглед в перспектива на електрохимичната клетка , съгласно изобретението;
Фигура 2 представлява изглед по А - А от фиг. 1.
Фигура 3 представлява дифрактограма на природен зеолит от с. Бели пласт, тип клиноптилолит.
ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
С позоваване на приложените фигури са описани подробно предпочитани примерни изпълнения на електрохимичната клетка , съгласно изобретението.
Пример 1
При илюстрираното изпълнение:
Контейнерът е изработен от електроизолационен полимерен материал в случая поливинилхлорид и е с вместимост 800 ml.
Резервоарът за вода е 4 е запълнен със солена вода с 3% концентрация на NaCl.
По стените на контейнера се поставя памучен текстилен материал със 100% съдържание на памук , който преминава и през отворите 7 на резервоара 4.
400 g. зеолит тип клиноптилолит с размер на частиците 400 pm. се посребрява като се залива с 1000 ml разтвор на посребрена вода с концентрация на сребърни йони 50 mg/1. Сместа се оставя да се изсъхне на хладно и проветриво място. След което в съд от 1500 ml се поставя посребрения зеолит и се залива с 200 ml солена вода с 3% концентрация на NaCl, добавя се и 70 g глина. Така получената смес се разбърква до пълна хомогенизация след което се поставя в оформеното вътрешно пространство на контейнера на електрохимичната клетка .
Поставят се в сместа два електрода, меден и цинков. Медния електрод е медна тръба с диаметър 20 mm. и дължина 120 mm, цинковия електрод е цинкова пластина с размери 100x30x2. Двата електрода са сързани с медни проводници 2 mm2
Електрохимичната клетка създава постоянно електрично напрежение от 0,6 V и ток от 20 mA
Пример 2
Както в пример 1, но солената вода е морска с 3% концентрация на NaCl.
Пример 3
Контейнерът е изработен от електроизолационен полимерен материал в случая поливинилхлорид и е с вместимост 800 ml.
Резервоарът за вода е 4 е запълнен със солена вода с 3% концентрация на NaCl.
По стените на контейнера се поставя памучен текстилен материал със 100% съдържание на памук , който преминава и през отворите 7 на резервоара 4.
800 g. зеолит тип клиноптилолит с размер на частиците 300 μηι се посребрява, като се залива с 1000 ml разтвор на посребрена вода с концентрация на сребърни йони 50 mg/1. Сместа се оставя да се изсъхне на хладно и проветриво място. След което в съд от 1500 ml се поставя посребрения зеолит и се залива с 400 ml солена вода с 3% концентрация на NaCl, добавя се и 70 g глина. Така получената смес се разбърква до пълна хомогенизация след което се поставя в оформеното вътрешно пространство на контейнера на електрохимичната клетка .
Поставят се в сместа два електрода, меден и цинков. Медния електрод е медна тръба с диаметър 20 mm. и дължина 120 mm, цинковия електрод е цинкова пластина с 2 размери 100x30x2. Двата електрода са сързани с медни проводници 2 mm
Електрохимичната клетка създава постоянно електрично напрежение от 0,8 V и ток от 30 mA.
Пример 4
Електрохимичната клетка описана в пример 1 са 15 на брой електрохимични клетки свързани последователно с медни проводници и създават постоянно електрично напрежение от 9 V и ток от 300mA

Claims (9)

1 .Електрохимична клетка съдържаща корпус, в който е разположен зеолит и електроди, характеризираща се с това , че към корпуса (1) е монтиран резервоар (4) съдържащ солена вода с 3% концентрация на NaCl, като на стената на корпуса (1), която е към резервоара (4), са оформени най малко два отвора (7), по всички вътрешните стени на корпуса (1) е разположен текстилен материал (2) , в оформено вътрешно пространство на корпуса (1) е разположена зеолитна смес (3) съдържаща предварително обработен зеолит тип клиноптилолит с размер на частиците от 300 до 400 pm до посребрен зеолит, глина и солена вода с 3% концентрация на NaCl , в зеолитна смес (3) са разположени меден електрод (5) и цинков електрод (6), които са свързани с медни проводници .
2 . Електрохимична клетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, посребрения зеолит е получен, като зеолит тип клиноптилолит се залива с 1500 ml разтвор на посребрена вода с концентрация на сребърни йони 50 mg/1 , след което се изсушава.
3. Електрохимична клетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това , че текстилен материал (2) е със 100 % съдържание на памук.
4. Електрохимична клетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, съотношението на посребрен зеолит към глина към солена вода е от 5,71:1:2,85 до 11,4:1:5,71
5. Електрохимична клетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че глината е със следния химичен и фазов състав, химичен състав SiO2 — 66,07 %,А120з 17,58 %, MgO -2,18 %, Na2O -0.91 %, К2О - 2,5%, Р2О5 - 0,1 %, СаО - 1,3%, МпО - 0,06 %, Ре20з - 5,2%, TiO2 - 0,6% , фазов състав кварц 42%, албит -35 %, микроклин -12%, мусковид -6%, калцит -2%
6. Електрохимична клетка съгласно претенция 1 съгласно претенция 1, характеризираща се с това , че меден електрод (5) е медна пластина с размери 100x40x1, а цинков електрод (6) е цинкова пластина с размери 100x30x2, а двата електрода са свързани с медни проводници 2 mm2.
7. Електрохимична клетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че корпуса (1) е от електроизолационен полимерен материал.
8.Електрохимична клетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това , че електрохимичните клетки могат да бъдат η на брой свързани последователно или паралелно с медни проводници.
9. Метод за получаване на електрохимична клетка съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че включва следната последователност от технологични операции, на първи етап смленият зеолит тип клиноптилолит с размер от 300 до 400 цт се посребрява, като от 400 до 800 g. зеолит тип клиноптилолит се заливат с 1500 ml разтвор на посребрена вода с концентрация на сребърни йони 50 mg/1, след което се изсушава на хладно и проветриво място, на втори етап посребрения зеолит се поставя в съд с вместимост 1500 ml добавя се 70 g глина и се залива с от 200 до 400 ml солена вода с 3% концентрация на NaCl, сместа се хомогенизира до получаване на еднородна консистенция, на трети етап по стените на корпуса (1) се поставя текстилен материал (2) омокрящ се със солена вода с 3% концентрация на NaCl чрез отворите (7) на резервоар (4) , на четвърти етап в оформеното вътрешно пространство на корпуса се поставя зеолитна смес (3) от етап две и на шести етап се поставят в зеолитна смес (3) меден електрод (5) и цинков електрод (6), свързани с медни проводници
BG113443A 2021-11-08 2021-11-08 Електрохимична клетка, съдържаща зеолит BG113443A (bg)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG113443A BG113443A (bg) 2021-11-08 2021-11-08 Електрохимична клетка, съдържаща зеолит

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG113443A BG113443A (bg) 2021-11-08 2021-11-08 Електрохимична клетка, съдържаща зеолит

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BG113443A true BG113443A (bg) 2023-05-15

Family

ID=89033761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG113443A BG113443A (bg) 2021-11-08 2021-11-08 Електрохимична клетка, съдържаща зеолит

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG113443A (bg)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Peng et al. Intercalation of organics into layered structures enables superior interface compatibility and fast charge diffusion for dendrite-free Zn anodes
AU2015287769B2 (en) Producing lithium
Yang et al. NASICON‐type Na3Zr2Si2PO12 solid‐state electrolytes for sodium batteries
You et al. Progress in high‐voltage cathode materials for rechargeable sodium‐ion batteries
Hou et al. Pseudocapacitance-boosted ultrafast Na storage in a pie-like FeS@ C nanohybrid as an advanced anode material for sodium-ion full batteries
Li et al. NaSICON: A promising solid electrolyte for solid‐state sodium batteries
Ohtomo et al. Glass electrolytes with high ion conductivity and high chemical stability in the system LiI-Li2O-Li2S-P2S5
CN1214481C (zh) 高能量可充电电化学电池,非水电解质
US3476602A (en) Battery cell
Kaup et al. A lithium oxythioborosilicate solid electrolyte glass with superionic conductivity
Cao et al. A quasi-solid-state Li–S battery with high energy density, superior stability and safety
Wang et al. Enabling superior hybrid capacitive deionization performance in NASICON-structured Na 3 MnTi (PO 4) 3/C by incorporating a two-species redox reaction
CN108511791B (zh) 一种准固态电解质薄膜及其制备方法和应用
EP2485317A1 (en) Battery and energy system
CN104054211B (zh) 中温钠金属-卤化物储能装置
JP2018511922A (ja) ナトリウムイオン伝導性セラミックセパレータを有するナトリウムアルミニウム電池
US3736186A (en) Separator and electrolyte material for solid electrolyte battery systems
CN113811640A (zh) 从低纯度原料电解生产高纯度锂
Jhang et al. Stable all-solid-state sodium-sulfur batteries for low-temperature operation enabled by sodium alloy anode and confined sulfur cathode
US4237196A (en) Sodium ion-conducting glass electrolyte for sodium-sulfur batteries
BG113443A (bg) Електрохимична клетка, съдържаща зеолит
Ni’mah et al. Increasing the ionic conductivity of solid state polymer electrolyte using fly ash as a filler
BG67621B1 (bg) Електрохимична клетка, съдържаща зеолит
JP2020061326A (ja) 固体電解質
BG4162U1 (bg) Електрохимична клетка съдържаща зеолит