CA1069174A - Matiere active positive pour piles de grande energie specifique - Google Patents
Matiere active positive pour piles de grande energie specifiqueInfo
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Abstract
PRECIS DE LA DIVULGATION: L'invention concerne une matière active positive pour piles de grande énergie spécifique, constituée par un sel métallique dont le cation est l'argent monovalent et dont l'anion complexe est choisi dans le groupe formé par le ferrocyanure d'argent et le ferricyanure d'argent. Cette matière active positive trouve son application dans les piles à anode de lithium.
Description
~69~
La présente invention concerne des matières actives positives pour des piles de grande énergie spécifique et plus particulièrement pour des piles a anode de lithium et électro-lyte constitué par une solution dont le solvant est un composé
aprotique.
On connait déj~ des matieres ac~ives positives cons-tituées par des sels métalliques oxygénés dont l'anion complexe , , :
; est fortement coordiné par l'oxygène en tant que ligand. L'atome central de l'anion peut etre un métalloide (phosphore, arsenic) ou un metal (chrome, molybdene, vanadium...) donnés comme équi-valents. Des piles dont la matière active positive est consti-;- tuee par du chromate d'argent ont en particuIier donné des ~; decharges à faible regime d'une stabilite telle que l'on a pu les ~;
~, ~ utiliser pour des applications comme l'horlogerie ou les sti-, ;,~ :
mulateurs cardiaques. Bien que cette matière active ait donne satisfaction, on~a cherché à lui trouver des matières de substi-tution qui pourraient être employées en cas de pénurie du chromate d'argent, dont la préparation est assez delicate.
Le but de la présente invention est donc de fournir des ~`i 20 matières actives positives de performances au moins analogues à
celles des matieres actives constituées par des sels ou le ligand de l'anion est l'oxygène.
L'objet de l'invention est une matière active positive pour piles de grande énergie spécifique, caractérisée par le fait qu'elle est constituée par un sel métallique dont le cation , est l'argent monovalent et dont l'anion complexe est choisi dans , le groupe formé par le ferrocyanure d'argent et le ferricyanure d'argent.
L'invention Vise également une pile de grande énergie spécifique dont l'électrode négatiVe est constituée par du lithium et dont l'électrolyte est une solution ayant pour solvant au moins un composé aprotique, caractérisée par le fait que sa .,,. ~
matiere active positive est celle définie précédemment.
,. . . . ....................................... ..
" . . : .
Selon un mode de réalisation préféxe, l'electrolyte est constitué par une solution de perchlorate de lithium dans le carbonate de propylene.
L'invention sera mieux comprise a l'aide de l'exemple qui va suivre en relation avec le dessin annexé où une figure unique represente les courbes de decharge de deux piles selon la presente invention~
ler exemple:
Des piles ont ete constituees en prenant comme elec-trode negative du lithium et comme electrolyte une solution - molaire de perchlorate de lithium dans du carbonate de propylène.
. .
-~ La matière active positive était constituee par du ferricyanure d'argent, Fe lCN)6 Ag3, et a ete melangee a du graphite pour ;
~` obtenir une conductibilite acceptable et à du polytetrafluore-:: :
thylène (Soreflon ) pour servir de liant. Les proportions de ce melange etaient:
~: ~
Ferricyanure d'argent 100 g Graphite 20 g Polymère fluore 20 g ~ :
Une pastille de 2 g de ce melange a ete comprimee sur un collecteur d'argent en metal deploye, sous une pression d'en-J'' ~ viron 0.6 tonne par centimetre carrél la surface d'une face cir~
~` culaire étant de 5 cm2 environ. Cette electrode travaillant sur les deux faces, la surface active est de 10 cm2. Deux rondelles de lithium de diamètre 3,2 cm et d'epaisseur 0,6 mm au minimum sont ;~
. disposées de part et d'autre de l'electrode avec des couches sépa-. .- , .
ratrices intercalées, deux de ces couches étant composées d'un papier de chiffon au contact de la cathode et deux autres de .. ,j .
fibres de coton feutrées; la distance entre les électrodes est de 5 mm. L'ensemble baigne dans l'électrolyte.
La courbe 1 de la figure unique représente la decharge de ~' la pile à courant constant de 0,1 mA par cm2, soit au total 1 mA, * Marque de Commerce.
. :, .. , , , ~ . . ........................................... . .
" ' ' ~' .: . . . . :
~o~
les tensions V (volts) étant représentées en ordonnée, en ~ :
fonction du temps T _ _ _ _ _ _ _ , /
/
~ '.
/
::;
.
/
`: ::
/ ~ .
:: ' -- 2a - ::
.
~3 ,~ . . . .
. ;. : : ;
g~7~
, (~urss) de dechar~e en abscisse, C~mQ on le vnit la cn~rbe cornmene a 3,4 volt5 et décroit rapidement pour se st2biliser au bout d'environ 18 heures à un paliar ~cmpris sn~re 2,7 et 2,9 volts. Cette première partie ds la courbe correspnnd à la r~duction ferricyanure -~ferrocyanure, selon la réaction Fe tCN) ~ 8 - ~ Fe ~CN~4 La dechar~e de la matière actlve correspond ensulte à la décharge de l'argent jusqu'à la valence 0 selon la réaction ~ -Fe (CN)6 Ag4 ~ 4e --~4 Ag ~ Fe (CN) n 2èms exemple :
.. : :. : .
Ce résultat est conflrmé par la décharge d'une autre sérle de piles où l'on a remplacé le ferricyanure d'argent par du ferrocyanure ~ ~;
, ~ d'argent Fe (CN~6 Ag4, dans les mêmes proportions, les autres condltions ,; restant identiques. La courbe;de d~charg,e de cette seconde série ds piles ;
est représentée sur la figure par la courbe 2 sn traits interr~npus. Cornme on le voit le palier de décharge du ferrocyanure commence cette fois dès ' ~ le début de la courbeO
L'utilisatlon du ferrocyanure d'ar~ent semble donc préFérable à
.: ~
celle du ferricyanure si l'on veut éviter la surtension ini~iale due à la ~;
2n ~ ~réduction ds l'ion~ferricyanure~telle qu'elle se pr~sente dans le premier~ -exemple.
l~ Bisn sntsndu l'inventlon n'est pas limitée aux exemples qui I viennent d'être decrits.
, ~ ', ' 1: ~ . . . .
;:
~: .
,,: .
.: ;,.
.
~ 3 - ~
La présente invention concerne des matières actives positives pour des piles de grande énergie spécifique et plus particulièrement pour des piles a anode de lithium et électro-lyte constitué par une solution dont le solvant est un composé
aprotique.
On connait déj~ des matieres ac~ives positives cons-tituées par des sels métalliques oxygénés dont l'anion complexe , , :
; est fortement coordiné par l'oxygène en tant que ligand. L'atome central de l'anion peut etre un métalloide (phosphore, arsenic) ou un metal (chrome, molybdene, vanadium...) donnés comme équi-valents. Des piles dont la matière active positive est consti-;- tuee par du chromate d'argent ont en particuIier donné des ~; decharges à faible regime d'une stabilite telle que l'on a pu les ~;
~, ~ utiliser pour des applications comme l'horlogerie ou les sti-, ;,~ :
mulateurs cardiaques. Bien que cette matière active ait donne satisfaction, on~a cherché à lui trouver des matières de substi-tution qui pourraient être employées en cas de pénurie du chromate d'argent, dont la préparation est assez delicate.
Le but de la présente invention est donc de fournir des ~`i 20 matières actives positives de performances au moins analogues à
celles des matieres actives constituées par des sels ou le ligand de l'anion est l'oxygène.
L'objet de l'invention est une matière active positive pour piles de grande énergie spécifique, caractérisée par le fait qu'elle est constituée par un sel métallique dont le cation , est l'argent monovalent et dont l'anion complexe est choisi dans , le groupe formé par le ferrocyanure d'argent et le ferricyanure d'argent.
L'invention Vise également une pile de grande énergie spécifique dont l'électrode négatiVe est constituée par du lithium et dont l'électrolyte est une solution ayant pour solvant au moins un composé aprotique, caractérisée par le fait que sa .,,. ~
matiere active positive est celle définie précédemment.
,. . . . ....................................... ..
" . . : .
Selon un mode de réalisation préféxe, l'electrolyte est constitué par une solution de perchlorate de lithium dans le carbonate de propylene.
L'invention sera mieux comprise a l'aide de l'exemple qui va suivre en relation avec le dessin annexé où une figure unique represente les courbes de decharge de deux piles selon la presente invention~
ler exemple:
Des piles ont ete constituees en prenant comme elec-trode negative du lithium et comme electrolyte une solution - molaire de perchlorate de lithium dans du carbonate de propylène.
. .
-~ La matière active positive était constituee par du ferricyanure d'argent, Fe lCN)6 Ag3, et a ete melangee a du graphite pour ;
~` obtenir une conductibilite acceptable et à du polytetrafluore-:: :
thylène (Soreflon ) pour servir de liant. Les proportions de ce melange etaient:
~: ~
Ferricyanure d'argent 100 g Graphite 20 g Polymère fluore 20 g ~ :
Une pastille de 2 g de ce melange a ete comprimee sur un collecteur d'argent en metal deploye, sous une pression d'en-J'' ~ viron 0.6 tonne par centimetre carrél la surface d'une face cir~
~` culaire étant de 5 cm2 environ. Cette electrode travaillant sur les deux faces, la surface active est de 10 cm2. Deux rondelles de lithium de diamètre 3,2 cm et d'epaisseur 0,6 mm au minimum sont ;~
. disposées de part et d'autre de l'electrode avec des couches sépa-. .- , .
ratrices intercalées, deux de ces couches étant composées d'un papier de chiffon au contact de la cathode et deux autres de .. ,j .
fibres de coton feutrées; la distance entre les électrodes est de 5 mm. L'ensemble baigne dans l'électrolyte.
La courbe 1 de la figure unique représente la decharge de ~' la pile à courant constant de 0,1 mA par cm2, soit au total 1 mA, * Marque de Commerce.
. :, .. , , , ~ . . ........................................... . .
" ' ' ~' .: . . . . :
~o~
les tensions V (volts) étant représentées en ordonnée, en ~ :
fonction du temps T _ _ _ _ _ _ _ , /
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~3 ,~ . . . .
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, (~urss) de dechar~e en abscisse, C~mQ on le vnit la cn~rbe cornmene a 3,4 volt5 et décroit rapidement pour se st2biliser au bout d'environ 18 heures à un paliar ~cmpris sn~re 2,7 et 2,9 volts. Cette première partie ds la courbe correspnnd à la r~duction ferricyanure -~ferrocyanure, selon la réaction Fe tCN) ~ 8 - ~ Fe ~CN~4 La dechar~e de la matière actlve correspond ensulte à la décharge de l'argent jusqu'à la valence 0 selon la réaction ~ -Fe (CN)6 Ag4 ~ 4e --~4 Ag ~ Fe (CN) n 2èms exemple :
.. : :. : .
Ce résultat est conflrmé par la décharge d'une autre sérle de piles où l'on a remplacé le ferricyanure d'argent par du ferrocyanure ~ ~;
, ~ d'argent Fe (CN~6 Ag4, dans les mêmes proportions, les autres condltions ,; restant identiques. La courbe;de d~charg,e de cette seconde série ds piles ;
est représentée sur la figure par la courbe 2 sn traits interr~npus. Cornme on le voit le palier de décharge du ferrocyanure commence cette fois dès ' ~ le début de la courbeO
L'utilisatlon du ferrocyanure d'ar~ent semble donc préFérable à
.: ~
celle du ferricyanure si l'on veut éviter la surtension ini~iale due à la ~;
2n ~ ~réduction ds l'ion~ferricyanure~telle qu'elle se pr~sente dans le premier~ -exemple.
l~ Bisn sntsndu l'inventlon n'est pas limitée aux exemples qui I viennent d'être decrits.
, ~ ', ' 1: ~ . . . .
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~ 3 - ~
Claims (3)
1. Matière active positive pour piles de grande éner-gie spécifique, constituée par un sel métallique dont le cation est l'argent monovalent et dont l'anion complexe est choisi dans le groupe formé par le ferrocyanure d'argent et le ferricyanure d'argent.
2. Pile de grande énergie spécifique dont l'électrode négative est constituée par du lithium et dont l'électrolyte est une solution ayant pour solvant au moins un composé aprotique, caractérisé par le fait que sa matière active positive est cons-tituée par un sel métallique dont le cation est l'argent mono-valent et dont l'anion complexe est choisi dans le groupe formé
par le ferrocyanure d'argent et le ferricyanure d'argent.
par le ferrocyanure d'argent et le ferricyanure d'argent.
3. Pile selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ledit électrolyte est constitué par une solution de perchlorate de lithium dans le carbonate de propylène.
Applications Claiming Priority (1)
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| FR7528230A FR2324127A1 (fr) | 1975-09-15 | 1975-09-15 | Matiere active positive pour piles de grande energie specifique |
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Family
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- 1975-09-15 FR FR7528230A patent/FR2324127A1/fr active Granted
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Effective date: 19970101 |