DE2516035C3 - Galvanisches Element mit einem nichtwässrigen Elektrolyten - Google Patents

Galvanisches Element mit einem nichtwässrigen Elektrolyten

Info

Publication number
DE2516035C3
DE2516035C3 DE19752516035 DE2516035A DE2516035C3 DE 2516035 C3 DE2516035 C3 DE 2516035C3 DE 19752516035 DE19752516035 DE 19752516035 DE 2516035 A DE2516035 A DE 2516035A DE 2516035 C3 DE2516035 C3 DE 2516035C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrolyte
galvanic element
solvent
low viscosity
cathode
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
DE19752516035
Other languages
English (en)
Other versions
DE2516035B2 (de
DE2516035A1 (de
Inventor
Marvin Lee Cleveland Heights Ohio Kronenberg (V.StA.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
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
Priority claimed from US462792A external-priority patent/US3871916A/en
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Priority to DE19752516035 priority Critical patent/DE2516035C3/de
Publication of DE2516035A1 publication Critical patent/DE2516035A1/de
Publication of DE2516035B2 publication Critical patent/DE2516035B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2516035C3 publication Critical patent/DE2516035C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

Die Erfindung betrifft ein galvanisches Element mit einer negativen Elektrode aus einem sehr aktiven Metall, einer positiven Elektrode aus einem Polyfluorkch'.cnstoff der allgemeinen Formel (CFxJn und einem nicliiwäßrigen Elektrolyten.
Die DT-PS 19 17 907 beschreibt ein galvanisches Primärelement mit einer negativen Elektrode aus einem Leichtmetall oder einer hauptsächlich aus diesem Leichtmetall bestehenden Legierung als aktivem Material, einem nichtwäßrigem Elektrolyten und einer positiven Elektrode mit einem festen Kohlcnstoff-Fluorid der allgemeinen Formel (CFj)n, wobei χ einen Wert zwischen 0,5 und 1 hat, als hauptsächlichem aktiven Material.
Die US-PS 37 00 502 beschreibt eine Batterie mit einer ein Leichtmetall enthaltenden negativen Elektro- fto de, einem nichtwäßrigen Elektrolyten und einer positiven Elektrode, die als aktives Material einen amorphen, festen Polyfluorkohlenstoff der allgemeinen Formel (CF,)», wobei χ einen Wert bis zu 1 hat, enthält.
N'ichtwäßrigc Eiekirolyien sind bekannt. Sie crstha! ten in der Regel einen gelösten Stoff, wie ein Salz oder Komplexsalz von Elementen der Gruppen I-A, H-A oder Ul-A des Periodensystems und ein geeignetes nichtwäßriges organisches Lösungsmittel. Zu diesen üblichen Lösungsmitteln gehören Propylencarbonat, Äihylencarbonatodery-Butyrolacton.
In der US-PS 35 47 703 ist die Verwendung eines nichtwäßrigen Elektrolyten beschrieben, der als Lösungsmittel Äthylenglycolsulfit enthält. Die US-PS 35 36 532 und 37 00 502 beschreiben nichtwäßrige Zellen mit einem Fluorkohlenstoff der Formel (CF1),, als aktives positives Kathodenmaterial zusammen mit einer negativen Elektrode oder Anode aus Leichtmetall und einem üblichen nichtwäßrigen Elektrolyten.
In einem Aufsatz in »Abstracts of the Third International Conference on Nonaqueous Solvents« vom 5. Juli 1972 in der Michigan State University heißt es, daß 3-Methyl-2-oxazolidon ein gutes nichtwäßriges Lösungsmittel ist, weil es leicht herzustellen und zu reinigen ist, stabil ist, gute physikalische Eigenschaften hat, eine gute Lösungsfähigkeit und eine gute Verträglichkeit hat. Der Aufsatz betriff! im wesentlichen nur die Entdeckung, daß die grundlegenden physikalischen und chemischen Eigenschaften von 3-Methyl-2-oxazolidon ihn als gutes mögliches nichtwäßriges Lösungsmittel erscheinen lassen.
Galvanische Elemente der bekannten Zusammensetzung ermöglichen in der Regel nur eine beschränkte kathodische Stromausbeute.
Aufgabe der Erfindung ist ein galvanisches Element der eingangs erwähnten Zusammensetzung, das eine kathodische Siromausbeute von mehr als 50%, vorzugsweise von mehr als 80% der Theorie beim Entladen mit einer Stromdichte von 1 mA/cm2 bei einer Trennspannung von 1,5 V bei Verwendung einer Lithiumanode ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem galvanischen Element ein Polyfluorkohlenstoff der allgemeinen Formel (CFxJn eingesetzt wird, in welchem Λ' einen Wert zwischen 0,5 und 1,2 hat, und daß das Element einen flüssigen organischen Elektrolyten aus 3-Methyl-2-oxazolidon, aus einem Lösungsmittel niedriger Viskosität und aus einem gelösten leitfähigen Stofl enthält.
Brauchbare, sehr aktive Anoden bestehen au· Lithium, Kalium, Natrium, Calzium, Magnesium odei ihren Legierungen. Von diesen aktiven Metallen is1 Lithium bevorzugt, weil es duktil und weich ist und leich in der Zelle untergebracht werden kann und weil es da: höchste Verhältnis von Energie zu Gewicht hat.
Erfindungsgemäße positive Elektroden oder Katho den bestehen aus festem Fluorkohlenwasserstoff dei Formel (CF4Jn, wobei ,v einen Wert zwischen etwa 0,i und etwa 1,2 hat und wobei /; die Anzahl de monomeren Einheiten bezeichnet, die innerhalb eine weiten Bereiches schwanken kann. Diese Elektrodei bestehen aus Kohlenstoff und Fluor, und zwar au graphitischem und nichtgraphitischcm Kohlenstoff, wi< Koks, Holzkohle oder Aktivkohle. Gemäß den US-Pi 35 36 532 und 37 00 502 sind Elektroden aus festen fluoriertem Kohlenstoff besonders stabil und beständi] gegen Chemikalien, wenn ν einen Wert zwischen 0 um etwa 1 hat. bevorzugt werden Kathoden der angegebe nen Formel verwendet, bei welchen α einen Wer zwischen etwa 0,8 und etwa 1,1 hat. Derartige Kathode sind sehr gut geeignet zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen spezifischen Elektrolyten, da bc dieser Kombination innerh:.ilh des angegebenen Berei chcs die beste Ausnutzung der verfügbaren Energie dichte und Leitfähigkeit des Kathodenmaterials möglic ist.
:5 16
Das flüssige J-Methyl-2-oxazolidon der Formel
ClI2 CH2- O —CO—N-CH,
(3 Me 2Ox) ist ein ausgezeichnetes nichtwäßriges Lösungsmittel, da es eine hohe Dielektrizitätskonstante hat, chemisch inert ist gegen die anderen Bestandteile des Elementes, in einem weiten Temperaturbereich flüssig ist und wenig giftig ist.
Es wurde aber gefunden, daß Lösungen von Metailsalzen in flüssigem 3 Me 2Ox zu viskos sind, um wirksam als Elektrolyt in nichtwäßrigen Zellen verwendet zu werden. Erfindungsgemäß ist also der Zusatz eines Lösungsmittels niedriger Viskosität erforderlich, um die Zelle mit einer hohen Energiedichte betreiben zu können. Zur Erreichung der hohen Energiedichte ist c·; erfindungsgemäß erforderlich, eine Kathode aus (CF,)„ zusammen mit einer Anode aus einem sehr aktiven Metall zu verwenden. Die Erfindung betrifft also eine neue Zelle hoher Energiedichte mit einer Anode aus einem sehr aktiven Metall, wie Lithium, einer Kathode aus einem Fluorkohlensioff der Formel (CF1),,, wobei χ einen Wert zwischen etwa 0,5 und 1,2 hat, und einem Elektrolyten, der 3 Me 2Ov zusammen mit einem Lösungsmittel niedriger Viskosität und einem leitenden gelösten Stoff enthält. Die Wirksamkeit der Kathode, berechnet als Prozent der theoretischen Kapazität des Materials (CF.,),, in einer Zelle bei einer Stromentnahme von 1 mA/cm-1 bei einer Trennspannung von 1,5VoIt und bei Verwendung einer Lithiumanode liegt über etwa 50%, vorzugsweise über etwa 80% der Theorie.
Als erfindungsgemäße Lösungsmittel niedriger Viskosität können verwendet werden Tetrahydrofuran (THF), Dioxolan, Dimethoxyäthan (DME), Dimethylisoxazol (DMl), Diäthylcarbonal (DEC), Äthylenglycolsulfit (EGS), Dioxan, Dimethylsulfit (DMS) oder dergleichen. Tetrahydrofuran und Dioxolan sind bevorzugt, da sie gut verträglich sind mit den gelösten Metailsalzen und inert sind gegenüber den anderen Bestandteilen der Zelle. Die Gesamtmenge der Lösungsmittel niedriger Viskosität sollte zwischen etwa 20% und etwa 80%, bezogen aiii das Volumen des gesamten Lösungsmittels, liegen, um damit die Viskosität in geeigneter Weise herabzusetzen.
Leitfähige gelöste Stoffe, Metallsalze, die erfindungsgemäß zusammen mit dem flüssigen 3 Me 20x verwendet werden können, sind vorzugsweise Verbindungen der Formel MBF4, MClO4 und MMT6, wobei M Lithium, Natrium oder Kalium bedeutet und M' Phosphor, Arsen oder Antimon bedeutet. Der Zusatz dieser gelösten Stoffe zu dem 3 Me 20x ist notwendig, um die Leitfähigkeit zu verbessern und um die Verwendung diese:·. Elektrolyten in nichtwäßrigen Zellen zu ermöglichen. Das jeweils verwendete Salz muß also verträglich und nicht reaktiv sein gegenüber 3 Me 2Ox und den Elektroden der Zelle. Die gelöste Menge sollte genügen, um eine gute Leitfähigkeit von beispielsweise wenigstens etwa 10-4OhITi-1Cm-1 zu ermöglichen. In der Regel genügt eine Menge von wenigstens etwa 0,5 Mol/l.
Die Beispiele erläutern einige Ausführungslormen
der Erfindung.
Beispiel I
Die Viskositäten verschiedener Muster von 3 Me 20x. mit und ohne Zusatz eines leitfähigen gelösten Stoffes und/oder eines Lösungsmittels niedriger Viskosität wurden bestimmt unter Verwendung eines Viskosimetcrs nach C a η η ο η - F e η s k e. Die Werte sind in der Tabelle I enthalten. Man sieht, daß eine Lösung eines leitfähigen gelösten Stoffes in 3 Me 20x sehr hoch viskos ist. Das Muster 2 mit 1 Mol LiCIO4 in 1 Liter 3 Me 20x hat eine Viskosität von 6,61 Zentistokes. Das Muster 6 aus der Lösung von 1 Mol des gleichen Salzes, LiClO4, in 1 Liter gleicher Teile 3 Me 2Ox und Tetrahydrofuran (THF) hat eine Viskosität von nur 2,87 Zentistokes. Man sieht daraus, daß die Viskosität einer Lösung eines Metallsalzes in 3 Me 2Ox herabgesetzt werden kann durch Zusatz eines besonders ausgesuchten Lösungsmittels niedriger Viskosität.
Tabelle
Musler Lösungsmittel
Salz (Mol/l)
Viskosität
(Zentistokes)
1 3 Me 20v
2 3 Me 20x
3 3 Me 20χ
4 50-50 3 Me 20x,
THF
5 50-50 3 Me 20x,
THF
6 50-50 3 Mc 20x,
THF
7 25-75 3 Me 20x,
THF
8 25-75 3 Me 20x,
Dioxolan
9 25-75 3 Mc 20x,
THF
_ 2,16
I LiCIOi 6,61
1 LiBr 7,58
1,05
1 LiAsFb 3,59
1 LiClO-. 2,87
1 LiAsFh 2,08
1 LiAsFh 1,83
1 LiCIO-. 1,99
Beispiel 2
8 flache Zellen wurden hergestellt. !In eine 5 cm2 große flache Vertiefung einer Basis aus Nickel wurden die Bestandteile eingebracht. Dann wurde die Zelle durch eine Kappe aus Nickel dicht verschlossen. |ede Zelle enthielt eine 5 cm2 große, 0,05 cm dicke Scheibe aus Lithium, die jeweils aus 5 Lithiumlolien bestand. Jede Zelle enthielt etwa 4 ml eines Elektrolyten nach Tabelle II, ferner einen 5 cm3 großen Scheider aus Polypropylen, der einen Teil des Elektrolyten absorbiert hatte, und eine fest zusammengepreßte Kathode aus (CF,),,. Die Kathode war hergestellt durch Mahlen und 50 Zusammenmischen von 1,0 g (CF,),, mit einem Wert für χ zwischen 0,85 und 1,0 und 0,2 g Aktivruß. Das Gemisch wurde in einer Form zusammen mit einem porösen kathodischen Stromabnehmer von 5 cm2 auf eine Dicke von etwa 0,125 cm zusammengepreßt. Die Gesamtdicke 55 der Anode, der Kathode, des kathodischen Stromabnehmers und des Scheiders lag bei etwa 0,3 cm. Bei einer Stromabnahme von 0,6 mA/cm2 und bei einer Trennschaltung von 1,0VoIt wurden die Spannungen des offenen Stromkreises, die mittlere Entladungsspannung (κι und die Entladungskapazität gemessen. Die Werte hierfür sind in der Tabelle Il enthalten. Da die Wirksamkeit der Zellen durch die Kathode begrenzt war, wurde die kathodische Wirksamkeil berechnet in Prozenten der theoretischen Kapazität des Kathoden-65 materials in jeder Zelle.
Zum Beispiel wird die theoretische Kapazität einer Kathode aus CF, wobei ν den Wert I hat, in einer Zelle mit einer Anode aus Lithium bei einer Stromabnahme
I.
ηιΛ/cni- bei einer Trennspiinnung von 1.5VoIi wie folg! berechnet:
6,94 g Li +31 gCF
(!Äquivalent) (!Äquivalent)
Diese Formel ergibt, daß bei Verwendung von I g CF
1
der Bruchteil c!ls Aquivalcnt-Gewiehtes ντ isl. Da eiii
96,5UO Coulomb/Farad -► 25,94 g LiF + 12 g C
(1 Äquivalent) (1 Äquivaleni)
Farad aus einem Äquivaleni erhalten werden kann, so können die Ampere-Stunden (Al I) wie U)IgI berechne! werden:
3600 Coulomb/A H
Äquivalenl-Gewiehl χ 2b,8 AH/Äquivalcnl- ΤΠΊΓΪΤ- = 26,8AH/Aquivalcnt-Gcwicht.
Gcwicht ergibt 0,8b4 AH. Diese 0,864 All oder 864 niA/ Std. sind die theoretische Kapazität von 1 g CF bei Verwendung als Kathode in einer Zelle mit einer Anode aus Lithium. Bei Verwendung dieses Wertes '.;ann die kathodische Wirksamkeit von (CFJn berechnet werden bei Verwendung als Kathode in Zellen mit verschiedenen Elektrolyten.
Die Tabelle Il zeigt, daß die Entladungskapazitäl und die kathodische Wirksamkeit von Zellen, die nach den Mustern 1-6 Lösungsmittel niedriger Viskosität enthalten, weitaus höher sind als die Entladungskapazitäten und die kathodischen Wirksamkeiten von Zellen, die kein solches Lösungsmittel enthalten. Kathodischc Wirksamkeiten von über 100% für die Muster 1-3 beruhen wahrscheinlich auf der Verwendung von Aktivruß, was schon aus bekannten Erfahrungen mit nichtwäßrigen Zellen hervorgeht.
Tabelle Il Sulz im orfcnc Mittlere Rnlliidungs- Kathodisch?
Muster Lösungsmittel des Elektrolyten Strom Enliadungs- knpitzitäl bis zu Wirksamkeil
Kleklrolyten spannung spiinnung einer Trcnnspan-
nung von 1,0 V
(Mol/l) (V) (V) (mA/Std.) (%)
(Vol.-''/ο) 1 LiAsFd 3,28 2.10 972 112,0
I 50 3 Me 2Ov
50 THF 1 LiAsFh 3,20 2,14 936 108,0
2 50 3 Mc 20.V
50 THF I LiAsFn 3,24 2,35 1064 135,0
3 25 3 Me 20a
75 THF 1 LiAsFh 3,28 2,05 810 94,0
4 50 3 Me 20λ
50 Dioxolan I LiAsFo 3,08 2,10 630 73,0
5 25 3 Mc 2Ox
75 Dioxolan 1 LiCICM 3,05 2,18 738 85,5
6 50 3 Me 20A-
50 THF I LiBr 2,85 1,85 54 6,1
7 3 Me 2Ox I LiClOo 3,20 2,02 90 10,4
8 3 Me 2Ox
Beispiel 3
10 flache Zellen nach dem Beispiel 2 wurden hergestellt, mit der Ausnahme, daß sie Elektrolyten nach der Tabelle IiI enthielten. Jede Zelle wurde so geprüft, wie es im Beispiel 2 beschrieben ist, mit der Ausnahme, daß die Trennspannung 1,5VoIt anstelle von 1 Volt betrug. Die Entladungskapazitätcn und die Wirksamkeit der Kathode für jede Zelle sind in der Tabelle III enthalten. Die Werte zeigen deutlich, daß die hohe Leistung einer Kathode aus (CFV)„ bei Verwendung eines Elektrolyten mit 3 Me 20x in Kombination mit einem bestimmten Lösungsmittel niedriger Viskosität
Tabelle III
Muster Lösungsmittel des
Elektrolyten
(Vol.-0/«)
und einem bestimmten Salz sehr hoch ist. Die Tabelle Hl zeigt ferner, daß Tetrahydrofuran und Dioxolan die bevorzugten Lösungsmittel niedriger Viskosität für
so nichtwäßrige Zellen gemäß der Erfindung sind. Die Tabelle zeigt auch, daß nicht alle zusätzlichen Lösungsmittel wirksam sind mit allen gelösten Stoffen, und daß man daher ein bestimmtes zusätzliches Lösungsmittel für einen bestimmten gelösten Stoff
S5 wählen muß, um eine Kombination hoher Wirksamkeit in Zellen mit 3 Mc 2Ov. einer Kathode aus festem (CF,),, und einer Anode aus aktivem Metall verwenden soll.
50 3 Me 20a
50 THF
50 3 Mc 2Ox
50 TIIF
Salz des Entladungs Wirksamkeit
Elektrolyten t kapazität bei der Kathode
einer Trennspan
nung von 1,5 V
(I Mol/l) (niA/Std.) (%)
LiAsIV 777,b 90.0
LiAsIV 80b,4 93.3
l'ortset/ting
Muster
Lösungsmittel lies
r.lcktmlylen
3 50 3 Me 20\
50 Till'
4 50 3 Me 20 \
50 Till"
5 25 5 Me 20v
75 THF
6 50 3 Me 20v
50 Dioxolan
7 25 3 Me 20 ν
75 Dioxolan
8 25 3 Mc 2O.v
75 DMF
9 50 3 Me 2O.v
50 THF
10 50 3 Me 20v
50 DFC
SuI/ lies
Kleklrolylen
(1 Mol/l)
F.nilailimgs-
kiipa/iiüt bei
einer Tiennspan-
niing von 1,5 V
(niA/Stil.)
Wirksamkeit
lter Kallioile
(%)
-
LiAsFV 813,6 96,8 25,0
LiCK)-I 698,0 80,8
LiAsFi, 89b,0 103.8
LiAsFh 702,0 80,0
LiAsFV 630,0 73,0
LiAsFV 54,0 6,2
LiPIV -
LiAsFV 216,0
B e i spiel 4
19 flache Zellen wurden nach Beispiel 2 hergestellt. unter Verwendung der gleichen Bestandteile, mit der Ausnahme, daß der Flekirolyl jeweils eine andere in der Tabelle IV angegebene Zusammensetzung hatte, und daß die Kathode aus (CF,),, bezogen war von der Firma Fagle-Pieher Industries, Inc. jede Kathode enthielt ein Gemisch aus 80Gew.-% (CF,.,,),,, 10% Ruß. 5% llydroxyäihyleelliilose (FlFC) und 5% Solka-Floc (faserige, hochgercinigte Cellulose der Firma Brown Company). Dieses Gemisch war auf ein expandiertes ,15 Sieb aus Nickel aufgepreßt. Die I lydroxyäthylcellulose und Solka-Floc dienten als Binder bzw. Füllstoffe für das aktive und leitende Material.
jede der Zellen wurde nach Beispiel 2 geprüft, mit der Ausnahme, daß die Fniladungswerte bei einer Stromentnahme von I mA/cni-1 bei einer Trennspannung bis 1,5VoIt erhalten wurden. Die Wirksamkeilen der Kathode sind in dcrTabellc IV enthalten. Man sieht, daß Kathoden aus (CFJn in nichtwäßrigen Systemen mit einem flüssigen organischen Elektrolyten von 3 Me 2O.v in Kombination mit wenigstens einem weiteren Lösungsmittel niedriger Viskosität und mit einem bestimmten Mctallsalz sehr hoch ist. Die Tabelle IV zeigt ferner, daß Tetrahydrofuran und Dioxolan bevorzugte Mitlösungsmittel niedriger Viskosität in erfindungsgemäßen nichtwäßrigen Zellen sind. Die Werte zeigen ebenso, daß nicht alle Miilösungsiniitc1 mit allen gelösten Stoffen wirksam sind und daß jewcil; ein bestimmtes Mitlösungsmittel und ein bcstimmlci gelöster Stoff gewählt werden müssen, um in crfin dungsgemäßen Zellen eine hohe Wirksamkeit zt erreichen.
Tabelle IV
Muster Lösungsmittel des F.lektiolylen Sal/ des Wirksamkeil
Klektrolyten tier Kathode
(Vol.-'K)) (Mol/I) (%)
I 50 3 Me 2Ov - 50 TH I 1 LiAsFV 100,9
2 50 3 Me 20\ - 50TIlF 1 LiCIOi 87,3
5 25 3 Me 20v - 75 HII 0.5 1 .iClO ι 98,2
4 25 5 Me 2Ov - 75 Tl IF 0,5 LiAsFV 87,3
5 25 5 Mc20\ - 75 I.GS I LiAsIV 2 3,9
h 25 5 Me 20v - 75F.GS I LiAsFV 22.7
I Spur DMI
7 25 5 Me 20v ·- 25 FGS 50Tl IF' 1 LiAsIV 34,1
8 25 5 Me 2O.\ - 25 FXiS - 50 1 111' 1 LiClOi 45.5
I) W) 5 Me 20v - 40 Dimolan 1 LiCIOi 50.5
10 60 5 Me 20 \ - 40 I )ioM)lan I KAsFh 7 5.1
11 50 5 Me 20v 50 FGS 40 DioM>lan 1,5 KAsIV 24.1
12 50 5Me 20\ 50 IXIS 40 DioMilan 0,5 KAsIV 27.3
I i 60 1 Me 20v 40 m I >io\an I LiClOi 50,8
14 25 5 Me 20v 75 Dio\nlan I LiCIOi 72,1
15 60 3 Me 20v 40 DioMilan I KAsIV 92,5
lh KO S Me 20v 20 Dio\olan 1 KAsIV 1.2
17 80 i Me 20v 20 Dio\i)lan I LiCK?, 16,0
IK 50 5Me 20v i0 DMS 40 I)HACiIiUi I LiCIOi 91,4
20 ! Me 20v 40 I)MS 40 Dioxulan I LiBI ι 10 5.0
Beispiel 5
Hs wurden 4 aufgewickelte, verschlossene Zellen mit Abmessungen von weniger als C hergestellt unter Verwendung einer Anode aus Lithium, einem Scheider aus Polypropylen, einer Kathode aus 80 Gew. % (CF1.,,),,, 10% Ruß und 10% Polytetrafluorethylen (Teflon der Firma Du Pont) und einem Klckirolytcn nach Tabelle V.
Die Anode, der Scheider und die Kathode wurden spiralig aufgerollt mil der Anode auf der Außenseite der Rolle. Das Ganze wurde dann in einen zylindrischen Behälter aus mit Nickel plattiertem Stahl in einer Abmessung von weniger als C, der den Elektrolyten enthielt, eingesetzt. Die Entladungskapazität und die kathodische Wirksamkeit für jede Zelle wurden bei einer kontinuierlichen Stromabnahme von 1 mA/cm2 bis zu einer Trennspannung von 1,5 Volt gemessen. Die
Ergebnisse sind in der Tabelle V enthalten. Auch die Werte zeigen, daß die crfindungsgemaße Kathode erfindungsgemäßen Zellen gut ausgenutzt werden kai
Tabelle V Sill/ tics Kiilliiiliiiigs· Wirksiii
l.osiinysmiuel lies Klcklro- k;i|)ii/il;il keil ilci
Klckli'olyten lyieii K ill hod
(Mol/l) (Λ/Sltl.) (%)
(Vol.-'M.) I LiAsIh 2,2 I 7 83.4
W) v/o 3 Me 20\
40 v/o Tl IF I LiCIOi 2.199 82.7
bO v/o 3 Mc 20v
40 v/o Till·" I LiAsIh 2.379 89,4
W) v/o 3 Me 20\
40 v/o Dioxolan I LiClOi >/·,!() 94.4
W) v/o 3 Me 20v
40 v/o Dioxolan
«I U

Claims (5)

25 035 Patentansprüche:
1. Galvanisches Element mit einer negativen Elektrode aus einem sehr aktiven Metall, einer positiven Elektrode aus einem Polyfluorkohlenstoff der allgemeinen Formel (CFv)1, und einem nichtwäßrigen Elektrolyten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyfluorkohlenstoff der allgemeinen Formel (CF()„ eingesetzt wird, in welchem χ einen Wert zwischen 0,5 und 1,2 hat, und daß das Element einen flüssigen organischen Elektrolyten aus 3-Methyl-2-oxazolidon, aus einem Lösungsmittel niedriger Viskosität und aus einem gelösten leitfähigen Stoff enthält.
2. Galvanisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Elektrode aus einem Polyfluorkohlenstoff der Formel (CF,)« besteht, wobei χ einen Wert zwischen 0,8 und 1,2 hat.
3. Galvanisches Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt als Lösungsmittel niedriger Viskosität Tetrahydrofuran, Dioxolan, Dimethoxyäthan, Dimcthylisoxazol, Diäthylcarbonat, Äthylenglykolsulfit, Dioxan, Dimeihylsulfit oder zwei oder mehrere dieser Stoffe enthält.
4. Galvanisches Element nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt als gelösten leitfähigen Stoff eine oder mehrere der Verbindungen MBF4, MCIO4 oder MM'Fö enthält, wobei M Lithium, Natrium oder Kalium bedeutet, und M' Phosphor, Arsen oder Antimon bedeutet.
5. Galvanisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es eine negative Elektrode aus Lithium und einen Elektrolyten mit Tetrahydrofuran und/oder Dioxolan als Lösungsmittel niedriger Viskosität und mil L1CIO4 und/oder LiAsFo und/oder KAsFb als gelösten leitfälligen Stoff enthält.
40
DE19752516035 1974-04-22 1975-04-12 Galvanisches Element mit einem nichtwässrigen Elektrolyten Expired DE2516035C3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19752516035 DE2516035C3 (de) 1974-04-22 1975-04-12 Galvanisches Element mit einem nichtwässrigen Elektrolyten

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US462792A US3871916A (en) 1974-04-22 1974-04-22 Nonaqueous cell utilizing a 3me20x-based electrolyte
US46279274 1974-04-22
DE19752516035 DE2516035C3 (de) 1974-04-22 1975-04-12 Galvanisches Element mit einem nichtwässrigen Elektrolyten

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2516035A1 DE2516035A1 (de) 1975-10-23
DE2516035B2 DE2516035B2 (de) 1977-01-13
DE2516035C3 true DE2516035C3 (de) 1977-09-22

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2628752C2 (de) Elektrochemisches Element
DE2639121C3 (de) Galvanisches Element und Verfahren zur Herstellung eines Elektrolytsalzes für dieses Element
DE2535473C3 (de) Galvanische Zelle mit einem nichtwäBrigen Elektrolyten mit einer sehr aktiven negativen Metallelektrode und einer festen positiven Elektrode
DE2841895C2 (de)
DE2848962C2 (de) Galvanische Zelle
DE2336666A1 (de) Nichtwaessrige batterie
DE1771210A1 (de) Negative Lithiumelektrode und diese enthaltende elektrochemische Batterie
DE3816778A1 (de) Sekundaerelement mit nichtwaessrigem elektrolyten
DE2631892A1 (de) Elektrochemische zelle
DE2726380C2 (de) Elektrochemische Stromquelle hoher Energiedichte
DE2817708A1 (de) Elektrochemisches festkoerperelement
DE2262256B2 (de) Galvanisches Element
DE10000949A1 (de) Elektrochemischer Kondensator
EP0092713A1 (de) Speicherelement für elektrische Energie
DE2205099C3 (de) Galvanisches Element von hoher Energiedichte mit einer negativen Lithiummetallelektrode
DE2606915C3 (de) Galvanisches Element mit einem nicht wäßrigen Elektrolyten
DE3918168C2 (de)
DE68905098T2 (de) Lithiumsekundaerzelle.
DE2629028A1 (de) Elektrochemische zelle
CH637789A5 (en) Electrochemical solid cell
DE3024151C2 (de) Wiederaufladbares galvanisches Lithiumelement mit einem organischen Elektrolyten
DE3224032A1 (de) Elektrochemische zelle
DE2304424C2 (de) Elektrochemisches Element
DE3022977A1 (de) Nichtwaessriges galvanisches element
DE2516035C3 (de) Galvanisches Element mit einem nichtwässrigen Elektrolyten