CS240150B1 - Způsob přípravy oxidů kovů s vyšší elektrochemickou aktivitou - Google Patents

Abstract

Způsob přípravy oxidů kovů podle vynálezu je založen na postupu, spočívajícím nejprve v přípravě hydridu kovu, který je následně oxidován na kysličník. Kovem je nejběžněji měď, ev. stříbro. Hydrid lze připravit ze soli kovu reakcí s fosfornanem, hydrid kovu se oxiduje na oxid kovu směsí kyslíku a inertu, chlorečnanem nebo bromičnanem v roztoku. Podle vynálezu připravené oxidy mají vyšší elektrochemickou aktivitu než oxidy připravené jinak, a jsou tudíž vhodné pro přípravu elektrochemických elektrod.

Description

' Vynález se týká způsobu přípravy oxidů kovů pro elektrodové směsi elektrochemických zdrojů proudu a řeší problém přípravy oxidů s vyšší elektrochemickou aktivitou.

Doposud používané způsoby přípravy oxidů kovů, jakožto aktivní složky elektrodových směsí elektrochemických zdrojů proudu jsou založeny na oxidaci kovu nebo nižšího oxidu kovu, jinak jsou připravovány elektrolyticky nebo tepelným rozkladem vhodné soli příslušného kovu, zpravidla dusičnanu nebo uhličitanu.

Uvedené způsoby přípravy oxidů kovů mají řadu nevýhod.- Vyrobený oxid má pravidelnou krystalovou strukturu, což nepříznivě ovlivňuje jeho elektrochemickou aktivitu, dále často obsahují podíly nezrsagovaných výchozích látek či meziproduktů oxidace, protože se obtížně zbavují nečistot.

.. Uvedené ..nedostatky zmenšuje způsob přípravy oxidů kovů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že kov nebo jeho. sloučenina se převede na hydrid kovu, načež se hydrid kovu převede oxidací na oxid kovu.

S výhodou se jako kovu použije mědi. Sloučenina kovu se výhodně převede na hydrid kovu působením fosfornanu. Oxidace hydridu kovu se výhodně provádí řízenou oxidací za použití směsí kyslíku a inertního plynu nebo chlorečnanem nebo bromičnanem ve vodném roztoku.

Způsobem podle vynálezu připravený oxid kovu má při použití jako elektrochemické elektrody kapacitu vyšší alespoň o 20- % a příznivější průběh vybíjecí křivky než elektrody z oxidu kovu, připraveného jiným způsobem. Další výhodou způsobu přípravy kovů podle vynálezu je nižší energetická náročnost, protože příprava hydridu kovu i jeho oxidace probíhá za nízkých teplot, ve srovnání s tradičními způsoby.

Přikladl

M roztok síranu mědnatého se za mírně zvýšené teploty smísil s 1 M roztokem fosfornanu sodného, který byl v přebytku. PO¹ chvíli za míchání reakční směsi naběhla reakce tvorby hydridu mědi, směs se samovolně zahřívala a silně pěnila. Po odeznění reakce se červenohnědý hydrid mědi odfiltroval a důkladně promyl. Vlhký filtrační koláč se vpravil do skleněné nádoby s regulovatelnou teplotou a regulovatelným přívodem plynná směsi kyslíku s inertem. Teplotní podmínky a poměr inertu ke kyslíku byly voleny tak, aby oxidace hydridu mědi probíhala zvolna a nedocházelo k přehřátí reakční směsi. Nádoba byla opatřena odvodem přebytku plynné směsi, který nedovoloval vniknutí vzduchu do nádoby. Po rozkladu hydridu vznikla kovová měd, resp. ve směsi s jejími oxidy, která se zoxidovala na oxid mědnatý krátkou řízenou oxidací ve skleněné nádobě. Přitom se plynule zvyšovala teplota a zároveň obsah kyslíku ve směsi s inertem a směs se intenzívně promíchávala. Konečným stadiem byla krátká teplotní prodleva na teplotě 400 °C v atmosféře čistého kyslíku.

Příklad 2

Z oxidu mědnatého připraveného podle příkladu 1 se připravila elektrodová směs smísením s elektricky vodivou přísadou, event. ještě s plastickým pojivém a z této směsi se nalisovala elektroda ve tvaru tablety. Jestliže byla takováto elektroda vybíjena v článku s lithiovou anodou, přičemž elektrolytem byl 1 M roztok chloristanu litného, poskytovala o více než* 20 % vyšší kapacitu, než stejně připravené a za stejných podmínek vybíjené elektrody, používající oxidu mědnatého, piřpraveného jinými způsoby. Také průběh vybíjecí křivky je příznivější, tj. prodleva potenciálu je výraznější, než když je použit oxid mědnatý připravený jinými způsoby. Dosažené výsledky dokumentuje tabulka, v níž jsou uvedeny průměrné naměřené hodnoty napětí článků při dosažení 50 % teoretické kapacity C_T a celkové dosažené kapacity do napětí článku 0,8 V za podmínek vybíjení do konstantního odporu, jehož hodnota odpovídá průměrnému vybíjecímu proudu; C_T/100, tj. 100 procent teoretické kapacity článku je dosaženo po 100 hodinách vybíjení.

TABULKA

Výchozí postup pro přípravu oxidu Napětí článku při Celková dosažená mědnatého 50 % C_T (V) kapacita do napětí 0,8 V ________(% C_T)_ rozklad dusičnanu mědnatého 0,98 72 rozklad zás. uhličitanu mědnatého 1,01 ' 73 oxidace kysličníku mědného 1,03 77 oxidace mědi 0,94 74 způsobem podle vynálezu 1,15 94

Claims (5)

1. Způsob přípravy oxidů kovů s vyšší elektrochemickou aktivitou vyznačený tím, že kov nebo jeho sloučenina se převede na hydrid kovu, načež se hydrid kovu převede oxidací na oxid kovu.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že kovem je měď.

3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že sloučenina kovu se převede na hydrid kovu působením fosfornanu.

VYNALEZU

4. Způsob podle bodů 1 a 2 vyznačený tím, že oxidace hydridu kovu na oxid kovu se provádí řízenou oxidací za použití směsi kyslíku a inertního plynu.

5. Způsob podle bodů 1 a 2 vyznačený tím, že oxidace hydridu kovu na oxid kovu se provádí chlorečnanem nebo bromičnanem ve vodném roztoku.