BG67621B1 - Електрохимична клетка, съдържаща зеолит - Google Patents

Електрохимична клетка, съдържаща зеолит Download PDF

Info

Publication number
BG67621B1
BG67621B1 BG113443 BG67621B1 BG 67621 B1 BG67621 B1 BG 67621B1 BG 113443 BG113443 BG 113443 BG 67621 B1 BG67621 B1 BG 67621B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
zeolite
electrochemical cell
housing
cell according
concentration
Prior art date
Application number
BG113443
Other languages
English (en)
Inventor
Райчев Беловски Ивайло
Николаева Мидюрова Благовеста
Михайлов Михалев Тодор
Original Assignee
Райчев Беловски Ивайло
Filing date
Publication date
Application filed by Райчев Беловски Ивайло filed Critical Райчев Беловски Ивайло
Publication of BG67621B1 publication Critical patent/BG67621B1/bg

Links

Description

Област на техниката
Изобретението се отнася електрохимична клетка, която ще намери приложение за получаване на електродвижещо напрежение.
Предшестващо състояние на техниката
CN 1 055 835 А, публикуван на 30.10.1991 се отнася до електрохимична клетка, чийто положителен електрод съдържа калай и/или негова сплав, а електролитът съдържа зеолит или смектит, модифицирани с калаена сол. Тази електрохимична клетка може 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 температура от 30°С до 100°С, след което се прилага напрежение от 2 до 120 V към електродите, извършва се допълнително изсушаване на филтрираната 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 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 μm 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 електродвижещо 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 μm, 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 NaCl, като на стената на корпуса, която е към резервоара, са оформени най-малко два отвора. По всички вътрешни 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 μm до посребрен зеолит, глина и солена вода с 3% концентрация на NaCl. 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.
Текстилният 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 SiO2 - 66,07%, А120з - 17,58%, MgO - 2,18%, Na2O - 0.91%, К2О - 2,5%, Р2О5 - 0,1%, СаО - 1,3%, МиО - 0,06%, Fe2O3 - 5,2%, TiO2 - 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 и 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 pm 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 посребреният 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 NaCl, 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 NaCl, 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 NaCl, 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 “0
Клиноптилолит SiO; Abo, f’e;Oi and MgO 1 eO СаО N.12O K2O ПО; 6(ИГС 1 IbO (till
66.0 5 11.22 1.17 3.60 (1.17 S’ »·’ 12.90
Таблица 2. Характеристики на клиноптилолита
Понообменен капани ιοί
- 137 mg eqv IOO g
Си iHKaieH мо.п ι η - SiO? AI?O>- 10.01
Съдържание на зеолита кл и поп ι и мин. 95 - 98 mass».
В дифрактограмата от фигура 3 има само пикове на минералите клиноптилолит [(Na, К, Ca)e(Si, А1)збО72.20НгО] и малки примеси от кварц. Направеният количествен анализ показа, че изследваната проба съдържа 98% клиноптилолит с формула [(Na, К, Ca)e(Si, А1)зеО =.20Н2О] и 2% кварц с формула SiCE.
Предимствата 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 и на брой електрохимични клетки, свързани последователно или паралелно с медни проводници в зависимост от приложението им.
Пояснение 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 фигура 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/Ι. 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. Медният електрод е медна тръба с диаметър 20 mm и дължина 120 mm, цинковия електрод е цинкова пластина с размери 100x30x2. Двата електрода са свързани 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 μm се посребрява, като се залива с 1000 ml разтвор на посребрена вода с концентрация на сребърни йони 50 mg/l. 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. Медният електрод е медна тръба с диаметър 20 mm и дължина 120 mm, цинковият електрод е цинкова пластина с размери 100x30x2. Двата електрода са свързани с медни проводници 2 mm2
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 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.
2. Електрохимична клетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че посребреният зеолит е получен, като зеолит тип клиноптилолит се залива с 1500 ml разтвор на посребрена вода с концентрация на сребърни йони 50 mg/l, след което се изсушава.
3. Електрохимична клетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че текстилният материал (2) е със 100% съдържание на памук.
4. Електрохимична клетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че 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: S1O2 - 66,07%, АЬОз - 17,58%, MgO - 2,18%, Na2O - 0.91%, К2О - 2,5%, Р2О5 - 0,1%, СаО - 1,3%, МпО - 0,06%, Fe2O3 - 5,2%, T1O2 - 0,6%, фазов състав кварц 42%, албит - 35%, микроклин - 12%, мусковид - 6%, калцит - 2%.
6. Електрохимична клетка съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че медният електрод (5) е медна пластина с размери 100x40x1, а цинковият електрод (6) е цинкова пластина с размери 100x30x2, като 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 n 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 μm 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/l, след което се изсушава на хладно и проветриво място, на втори етап посребреният 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 ня 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.
BG113443 2021-11-08 Електрохимична клетка, съдържаща зеолит BG67621B1 (bg)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BG67621B1 true BG67621B1 (bg) 2024-04-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2015287769B2 (en) Producing lithium
US4410609A (en) Electrochemical cell
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
US5580430A (en) Selective metal cation-conducting ceramics
CN104054211B (zh) 中温钠金属-卤化物储能装置
RU2006106416A (ru) Элемент аккумуляторной батареи
GB2058442A (en) Electrochemical cell
US3736186A (en) Separator and electrolyte material for solid electrolyte battery systems
DK143826B (da) Elektrisk omdannelsescelle med en smeltet alkalimetalreaktant-anode en katodisk reaktionszone og en kation-permeabel barriere
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
GB2030351A (en) Electrochemical cell and anode for an electrochemical cell
CN107078357A (zh) 使用氢氧化物离子传导性陶瓷隔板的二次电池
KR101847270B1 (ko) 금속 공기 전지용 전해액, 및 금속 공기 전지
JP6671291B2 (ja) 電気化学装置用の電極ユニット
KR101834726B1 (ko) 나트륨 이차전지
EP3090457B1 (en) Secondary metal chalcogenide batteries
US4237196A (en) Sodium ion-conducting glass electrolyte for sodium-sulfur batteries
SE430447B (sv) Katod for en hogtemperaturcell, anvendning av katoden i en hogtemperaturcell, ett ateruppladdningsbart batteri eller en primercell samt forfarande for framstellning av katoden
BG67621B1 (bg) Електрохимична клетка, съдържаща зеолит
US4054727A (en) Battery with an agent for converting hydrogen to water and a second agent for retaining formed water
BG113443A (bg) Електрохимична клетка, съдържаща зеолит
US7300721B2 (en) Alkaline secondary electrochemical generators with a zinc anode
BG4162U1 (bg) Електрохимична клетка съдържаща зеолит
US3877995A (en) Potassium borate glass compositions
KR100294467B1 (ko) 나트륨-유황전지용고체전해질의제조방법