DE4005310A1 - Elektrochemische zelle - Google Patents

Elektrochemische zelle

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Description

Gemäß der Erfindung wird eine elektrochemische Zelle bereitgestellt, die in ihrem beladenen Zustand eine Anode aufweist, die als aktive Anodensubstanz ein Metallhalogenid T(1) m+X- m aufweist, worin T(1) ein Metall aus der Gruppe: erste Gruppe von Übergangselementen, zweite Gruppe von Übergangselementen, Wolfram, Aluminium, Silizium, Zinn und Blei ist, m+ die Wertigkeit des Metalls T(1) bedeutet und X ein Halogen ist;
eine Kathode, die als aktive Kathodensubstanz ein Metallhalogenid T(2) n+X- n aufweist, worin T(2) ein Metall aus der Gruppe: erste Gruppe von Übergangselementen, zweite Gruppe von Übergangselementen, Wolfram, Aluminium, Silizium, Zinn und Blei ist, n+ die Wertigkeit des Metall T(2) bedeutet und X ein Halogen ist; und
einen flüssigen Elektrolyten E, der Halogenionen X - enthält, wenn die aktiven Anoden- und Kathodensubstanzen T(1) m+X- m bzw. T(2) n+X- n sind sowie wenigstens ein verträgliches Kation, wobei die aktiven Anoden- und Kathodensubstanzen im Elektrolyten bei der Betriebstemperatur der Zelle bei allen Zuständen von Ladung und Entladung praktisch unlöslich sind.
Die beim Entladen der Zelle auftretenden Reaktionen sind wie folgt:
Somit wird während der Entladung die Anode T(1) m+X- m oxidiert, wobei T(1) m+X- m halogeniert wird und die Wertigkeit von T(1) von m+ auf (m+a)+ steigt. In entsprechender Weise wird während der Entladung die Kathode T(2) n+X- n reduziert, wobei T(2) n+X- n enthalogeniert wird und die Wertigkeit von T(2) von n+ auf (n-a)+ fällt.
Während das X der Anode und der Kathode voneinander verschieden sein kann, wird in betracht gezogen, daß sie gewöhnlich gleich sind. Die elektrochemische Reaktion der Zelle ist somit gekennzeichnet durch die Halogenierung des Übergangsmetalls der einen Elektrode und die Enthalogenierung des Übergangsmetalls der zweiten Elektrode.
Es wird angenommen, daß die Halogenierung oder Enthalogenierung der Elektroden durch Zugabe einer festen Phase AX in Gegenwart des Elektrolyten E verbessert werden kann, wobei A ein verträgliches Kation ist, im typischen Fall ein Alkalimetall. Die feste Phase AX wird dann in enger Nachbarschaft zu den Elektroden angeordnet. Es wird angenommen, daß die Leitfähigkeit des Elektrolyten E entweder der Diffusion von Kationen des Elektrolyten oder der Diffusion von Anionen zuzuschreiben ist oder der Diffusion sowohl von Kationen als auch Anionen, je nach der Überführungszahl der Kationen und Anionen im Elektrolyten. Die Richtung der Diffusion der Kationen ist notwendigerweise entgegengesetzt zu der der Anionen.
Im Prinzip kann der Elektrolyt jeder geeignete organische oder anorganische Elektrolyt sein, der bei Raumtemperatur oder erhöhten Temperaturen betriebsfähig ist, vorausgesetzt, daß er die oben gesetzten Anforderungen erfüllt, nämlich daß er Halogenionen X - enthält, daß die aktiven Anoden- und Kathodensubstanzen darin bei der Betriebstemperatur der Zelle bei allen Zuständen der Ladung und Entladung praktisch unlöslich sind und daß der Elektrolyt dazu befähigt ist, entweder Kationen oder Anionen oder sowohl Kationen als auch Anionen von der einen Elektrode zu anderen zu überführen.
Zum Beispiel kann er ein geschmolzenes Alkalihalogenidsalz sein, das gegebenenfalls mit Aluminium- oder Zinkhalogenid dotiert ist, um seinen Schmelzpunkt zu erniedrigen, worin das Halogenid das gleiche ist wie X. Somit kann der Elektrolyt ein Salz der Form M¹M²X d sein, worin M¹ ein Alkalimetall, d. h. Na, Li oder K ist, M² Al oder Zn ist und d=b+c bedeutet, worin b die Wertigkeit von M¹ und c die Wertigkeit von M² ist. Der Elektrolyt kann beispielsweise in Form eines Alkalihalogenid-Aluminiumhalogenidgemisches oder Doppelsalzes vorliegen, wie NaAlCl₄, worin das Verhältnis oder der Mengenanteil von Alkaliionen und Aluminiumionen etwa 1 ist, um praktisch Unlöslichkeit der aktiven Anoden- und Kathodensubstanzen darin zu erzielen. Dieser Mengenanteil kann variieren, sollte jedoch vorzugsweise nicht weniger als 1 sein, um praktisch Unlöslichkeit oder minimale Löslichkeit zu erreichen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung können T(1) und T(2) verschiedene Metalle sein. Wenn T(1) Fe und T(2) Ni ist, ist die Gesamtzellenentladereaktion:
Fe + Ni2+X-₂ → Fe2+X-₂ + Ni.
Wenn z. B. X Chlor ist, E die Bedeutung von NaAlCl₄ hat und AX NaCl ist, wird die Gesamtzellenentladereaktion:
In beladenem Zustand besteht somit diese Zelle aus einer Eisenanode und einer Nickeldichloridkathode, die beide praktisch unlöslich im geschmolzenen Salzelektrolyten NaAlCl₄ sind, der einen Schmelzpunkt von 152°C hat. Die Spannung dieser Zelle in stromlosem (offenem) Zustand ist 240 mV und ihre typische Betriebstemperatur ist 250°C. Während der Entladung wird das Eisen an der Anode unter Bildung von FeCl₂ oxidiert, während das Nickeldichlorid unter Bildung von metallischem Nickel an der Kathode reduziert wird.
Der NaAlCl₄-Elektrolyt sollte zu allen Zeiten basisch gehalten werden, indem man sich versichert, daß überschüssiges NaCl vorliegt, so daß das NaCl : AlCl₃-Verhältnis immer größer als 1 : 1 ist. Die Löslichkeit von NiCl₂ und FeCl₂ in einer solchen Schmelze ist sehr gering, während ihre Löslichkeit in einer säurereichen Schmelze stark erhöht wird, d. h. in einer Schmelze, in welcher das NaCl : AlCl₃-Verhältnis kleiner ist als 1 : 1.
Es wird angenommen, daß das Vorliegen des überschüssigen Salzes im Zellsystem wichtig ist, nicht nur, um die Basizität der Schmelze zu gewährleisten, sondern auch, um die rasche Halogenierung und Dehalogenierung zu unterstützen, die an der Anode und Kathode während der Ladung und Entladung erfolgt. Es wird angenommen, daß dies durch den folgenden möglichen Mechanismus erfolgen kann, in welchem ein leichter Austausch zwischen den Chloridionen der festen NaCl-Phase und der flüssigen NaAlCl₄-Phase unter den dynamischen Bedingungen des Zellbetriebes erfolgen kann, nämlich
NaCl′ + NaAlCl₄′′ → NaCl′′ + NaAlCl₃′′Cl′.
Bei einem solchen Mechanismus ist es somit möglich, daß die Chlorierung des Übergangsmetalles über die Cl--Ionen der NaCl-Teilchen erfolgen kann und nicht notwendigerweise nur über die Cl--Ionen der Phase des geschmolzenen Salzelektrolyten NaAlCl₄, z. B.:
Anodenreaktion: Fe + 2 NaCl′ + NaAlCl₄′′ → FeCl₂′ + NaAlCl₄′′ + 2 Na⁺ + 2e
Kathodenreaktion: NiCl₂′′′ + NaAlCl₄′′ + 2 Na⁺ + 2e → Ni + 2 NaCl′′′ + NaAlCl₄′′
Insgesamt: Fe + 2 NaCl′ + 2 NaAlCl₄′′ 2 NiCl₂′′′ → FeCl₂′ + 2 NaAlCl₄′′ + 2 NaCl′′′ + Ni.
Somit erfolgt bei dieser Reaktion der Ladungsübergang durch die Bewegung von Na⁺-Ionen von der Anode zur Kathode während der Entladung, selbst wenn die Na⁺-Ionen nicht notwendigerweise an der elektrochemischen Oxidation oder Reduktion teilnehmen, die an den beiden Elektroden erfolgt. In diesem Falle ist die Überführungszahl der Na⁺-Kationen 1 und die Überführungszahl der Anionen ist 0.
In der Praxis wird bei diesem besonderen Beispiel jedoch angenommen, daß der Strom sowohl von Kationen als auch von Anionen, jedoch überwiegend von den Kationen befördert wird.
Die Zelle kann einen geeigneten Separator enthalten, welcher die Anode von der Kathode trennt, so daß die Anode in einem Anodenabteil und die Kathode in einem Kathodenabteil liegt. Der Separator kann ein Festleiter sein, z. B. Natriumbetaaluminiumoxid, in welchem Falle die Überführung der elektrischen Ladung zwischen dem Anoden- und Kathodenabteil nur durch Na⁺-Ionen bewirkt wird.
Es wird weiter angenommen, daß beim Zyklisieren der Zelle zwischen ihrem geladenen und entladenen Zustand die Cl′-, Cl′′- und Cl′′′-Ionen der anfänglichen Elektroden- und Elektrolytbestandteile statistisch unter diesen Komponenten gemischt werden.
Wenn T(1) Ti und T(2) Mn ist, ist die gesamte Zellentladungsreaktion:
Ti + Mn2+X-₂ → Ti2+X-₂ + Mn.
Wenn T(1) Mn und T(2) Ni ist, ist die gesamte Zellentladungsreaktion:
Mn = Ni2+X-₂ → Mn2+X-₂ + Ni.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung können T(1) und T(2) das gleiche Metall sein, das somit eine Anzahl von Oxidationszuständen hat, z. B. Cr, V oder Pb. Wenn z. B. T(1) und T(2) Cr sind, kann die Zellentladereaktion wie folgt sein:
Anode: Cr⁰ + 3 X- → Cr3+X₃
Kathode: Cr6+X₆ - 3 X- → Cr3+X₃
Insgesamt: Cr⁰(Anode) + Cr6+X₆(Kathode) → Cr3+X₃(Anode) + Cr3+X₃(Kathode).
Wenn T(1) und T(2) V sind, kann die Gesamtzellentladungsreaktion wie folgt sein:
V(Anode) + 2 VX₃(Kathode) → VX₂(Anode) + 2 VX₂(Kathode).
Es kann erwünscht sein, in den Elektrolyten einen kleineren Mengenanteil eines Zusatzes einzubringen, der zur Unterdrückung der Löslichkeit der aktiven Anoden- und Kathodensubstanzen darin befähigt ist. Ein solcher Zusatz kann F-, Br- oder S= sein. Das Dotierungsmittel kann z. B. NaF sein. Das NaF kann Teil der AX-Festphase, wie oben beschrieben, bilden. Der Mengenanteil an NaF wird jedoch ausreichend niedrig sein, damit der Elektrolyt seinen wesentlichen Charakter als ein Natriumaluminiumchloridelektrolyt beibehält.
Die Erfindung wird nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben.
In den Zeichnungen bedeuten:
Fig. 1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer elektrochemischen Zelle gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 zeigt schematisch eine Laborapparatur, mit der eine elektrochemische Zelle gemäß der Erfindung simuliert wird und mit der eine Anzahl von Zellkonfigurationen geprüft wurden; und die
Fig. 3, 4 und 5 zeigen Lade/Entladungskurven für verschiedene Zellkonfigurationen in der Laborvorrichtung von Fig. 2.
In Fig. 1 der Zeichnung bedeutet die Bezugszahl 10 ganz allgemein eine elektrochemische Zelle gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Die Zelle 10 umfaßt ein Gehäuse 12. In das Gehäuse ragt eine Fe-Elektrode oder -Anode 14. Das untere Ende der Elektrode 14 ist von einem porösen Behälter 16, z. B. aus Graphit umgeben, der derart ist, daß festes NaCl, das darin enthalten ist, nicht entweichen kann.
In das Gehäuse ragt auch eine Ni-Elektrode oder -Kathode 18, deren unteres Ende ebenfalls von einem porösen Behälter 20 umgeben ist, der ähnlich dem Behälter 16 ist.
In den Behälter 16 wird anfänglich ein Gemisch von Fe-Teilchen, NaCl-Teilchen und NaAlCl₄ gefüllt, während in den Behälter 20 ein Gemisch von NiCl₂-Teilchen, NaCl-Teilchen und NaAlCl₄ gefüllt wird, vermischt mit Nickelteilchen, um als Stromkollektor zu wirken. Das Gehäuse wird mit NaClCl₄ gefüllt, wie durch die Bezugszahl 22 gezeigt, wobei das NaAlCl₄ die Behälter 16 und 20 umgibt. Dies liefert eine elektrochemische Zelle in beladenem Zustand.
Während der Entladung der Zelle bei einer Betriebstemperatur, bei welcher das NaAlCl₄ schmelzflüssig ist, d. h. oberhalb 250°C, erfolgt die folgende Reaktion:
Fe + NiCl₂ → FeCl₂ + Ni.
Die Spannung der stromlosen Zelle (Spannung der offenen Zelle) ist für diese Zelle etwa 0,24 V.
In Fig. 2 bedeutet die Bezugszahl 200 ganz allgemein die Laborvorrichtung, welche die elektrochemische Zelle gemäß der Erfindung darstellt.
Die Vorrichtung oder die Zelle 200 umfaßt ein Gehäuse, das allgemein durch die Bezugszahl 202 gezeigt ist. Das Gehäuse 202 umfaßt einen zylindrischen Teil 204, dessen Ende von den Endverschlüssen bzw. Endkappen 206 bzw. 208 verschlossen sind.
Von der Endkappe 206 ragen drei zylindrische Körper 210, 212 und 214 empor, wobei die Innenräume der Körper 210, 212 und 214 mit der Innenseite des zylindrischen Teils 204 in Verbindung stehen. Entsprechende zylindrische Körper 216, 218 und 220 erstrecken sich von der Endkappe 208, wobei die Körper 210, 216; 212, 218; und 214, 220 miteinander fluchten.
In das offene Ende des Körpers 210 ragt ein Glashalter 222, der einen Wolframdraht 224 trägt, wobei der Glashalter mittels eines Teflonstopfens 226 am Platz gehalten wird. Mit dem Wolframdraht 224 ist mittels eines Verbindungsstückes 228 ein Stromsammler 230 verbunden. Der Stromsammler 230 ist in ein Metall/Salzsinterstück 232 eingebettet, das im Körper 216 liegt.
In entsprechender Weise ragt in den Körper 214 ein Glashalter 234, der einen Wolframdraht 236 trägt, wobei der Halter 234 mittels eines Teflonstopfens 238 am Platz gehalten wird. Ein Stromsammler 240 ist mit dem Wolframdraht 236 mittels des Verbindungsstücks 242 verbunden, wobei der Stromsammler 240 in ein Metall/Salzsinterstück 224 eingebettet ist, das im Körper 220 sitzt.
In den Körper 212 ragt ein Glashalter 246, der einen Aluminiumdraht 248 trägt, dessen freies Ende 250 im Körper 218 sitzt. Der Glashalter wird ebenfalls von einem Teflonstopfen 252 gehalten.
Ein Thermoelement 254 ragt in den zylindrischen Körper 204.
Die Drähte 224, 236 und 248, die von ihren Glashaltern hervorragen, sind mit einem Potentiostat (nicht gezeigt) verbunden, während die Körper 216, 218 und 220 und der Körper 204 mit Elektrolyt 256 bis auf ein Niveau 258 gefüllt sind.
Bei jedem der durchgeführten Versuche, die im folgenden im einzelnen beschrieben sind, wurde in den folgenden Stufen vorgegangen:
Um die Anode oder Kathode zu bilden, wurde ein Pulver des fraglichen Metalls und Natriumchloridpulver miteinander vermischt. Das Gemisch wurde mit einem Stromsammlerdraht 230 oder 240 in einer Graphitform unter Wasserstoff bei erhöhter Temperatur 1 h zusammengesintert, um den Sinterkörper 232 oder 244 zu bilden. Danach ließ man die so gebildete Elektrode unter Wasserstoff abkühlen, und die Graphitform wurde entfernt, bevor die Elektrode in der Laborapparatur 200 verwendet wurde.
Für jede geprüfte Zellkonfiguration wurde eine Elektrode anodisiert, um das Metallchlorid zu bilden, wobei die Aluminiumgegenelektrode 250 verwendet wurde. Die Aluminiumelektrode wurde dann entfernt und die so gebildete Versuchszelle bei verschiedenen Geschwindigkeiten zyklisiert.
Der NaAlCl₄-Elektrolyt wurde als eine basische, d. h. NaCl-gesättigte Schmelze hergestellt, indem NaCl und AlCl₃ in einem molaren Verhältnis von etwa 52 : 48 vermischt wurden. Dies wurde getan, um praktische Unlöslichkeit der in der Schmelze vorliegenden Substanzen zu gewährleisten. Der Elektrolyt wurde in einer stickstoffgefüllten Glove-Box behandelt, wo auch die Laborzelle betrieben wurde, um zu gewährleisten, daß keine Luft in Kontakt mit dem Elektrolyten kam.
Versuch 1
Eine Eisen/Nickelzelle gemäß der Erfindung wurde mit der Vorrichtung im Labormaßstab simuliert. Eine solche Zelle oder ein solches System hat die folgende Lade/Entladungsreaktion:
Die Einzelheiten der Elektrode für diese Zelle oder dieses System waren wie in Tabelle 1 angegeben:
Tabelle 1
Dieses System oder diese Zelle wurde bei 250°C und einem Strom von 20 mA betrieben. Fig. 3 zeigt eine Entladekurve für diese Zelle oder dieses System bei einer Geschwindigkeit von 4,4 h. Die Zelle wurde öfters zyklisiert. Die Spannung der offenen Zelle ("OCV") betrug 0,260 V und 0,248 V während der ersten bzw. zweiten Stufe der Entladung.
Versuch 2
Bei diesem Versuch wurde eine Vanadium/Vanadiumzelle bzw. -system geprüft. Eine solche Zelle oder System hat eine Lade/Entladungsreaktion wie folgt:
Die Entladereaktion kann auch wie folgt ausgedrückt werden:
V(Anode + 2 VCl₃(Kathode) → VCl₂(Anode) + 2 VCl₂(Kathode).
Die Einzelheiten der Elektrode sind in Tabelle 2 angegeben.
Tabelle 2
Die ablaufenden Einzelreaktionen sind wie folgt:
Herstellung der Kathode durch Anodisierung, d. h. Oxidation von V zu VCl:
2 V + 6 NaCl → 2 VCl₃ + 6 Na⁺ + 6 e-
Zellreaktion:
Eine Lade/Entladungskurve für diese Zelle oder dieses System, das in Stufen mit einer Geschwindigkeit von 5,5 h zyklisiert wurde, ist in Fig. 4 gezeigt. Die Betriebstemperatur war 250°C und der Strom betrug 10 mA. Die Zeit des stromlosen Zustandes (offene Zelle) zwischen den Stufen betrug 30 min, wobei die Stufenzeit für die Beladung 10 min und die Stufenzeit beim Entladen 30 min betrugen.
Die Spannung der stromlosen Zelle (Spannung der offenen Zelle) blieb konstant bei 1,00 Volt während der gesamten Ladung/Entladung.
Versuch 3
Bei diesem Versuch wurde eine Mangan/Nickelzelle geprüft, bei welcher die Ni-Elektrode mit Schwefel dotiert war. Die Gesamtreaktion für eine solche Zelle oder ein solches System ist:
Die Einzelheiten der Elektrode für diese Zelle oder dieses System sind in Tabelle 3 angegeben:
Tabelle 3
Die Schmelze wurde mit 1% (Masse) Schwefel dotiert. Fig. 5 zeigt eine Ladungs/Entladungskurve für diese Zelle oder dieses System, das mit einer Geschwindigkeit von 5 h beladen und entladen wurde. Trotz der verhältnismäßig geringen Kapazitätsausnutzung der Zelle (16%) betrug die Coulomb-Effizienz 100%, was die gute Reversibilität des Systems hervorhebt. Es wird angenommen, daß die Elektrodenausnutzung durch eine geeignete Wahl der Zellenform bzw. des Zellenentwurfes beträchtlich verbessert werden kann, insbesondere wenn man z. B. die Elektrodenoberfläche und ihre Herstellung optimiert.
Die Betriebstemperatur betrug 250°C und der Strom 19,2 mA. Die Spannung der stromlosen Zelle (Spannung der offenen Zelle) oder das Potential betrug 0,93 V.
Um eine gewünschte Zellspannung zu erzielen, werden die Übergangsmetallhalogenide und die Übergangsmetalle geeignet gewählt. Zum Beispiel kann für eine Spannung der stromlosen Zelle von etwa 1,7 V die Anode Ti und die Kathode Mo sein, wobei der Elektrolyt NaAlCl₄ und NaCl wie oben beschrieben ist.
Es ist weiter zweckmäßig, einen möglichst hohen Oxidationszustand des gewählten Übergangsmetalls zu wählen, um die Kapazität und Betriebsspannung der Zelle zu verbessern. So dürften z. B. Metalle wie Chrom, Molybdän und Wolfram, die auf Wertigkeiten von 4+ und darüber oxidierbar sind, besonders attraktive Stoffe zur Verwendung als Kathodensubstanzen der Zelle in beladenem Zustand sein. In entsprechender Weise ist es vorteilhaft, als Anodensubstanzen der Zelle in beladenem Zustand Übergangsmetalle in ihrem Grundzustand zu benutzen, d. h. mit der Wertigkeit 0.
Die Zelle gemäß der Erfindung kann eine Primärzelle oder eine Sekundärzelle sein und kann auch zur Bildung einer Batterie von Zellen verwendet werden.

Claims (15)

1. Elektrochemische Zelle, dadurch gekennzeichnet, daß sie in ihrem beladenen Zustand aufweist:
eine Anode, die als aktive Anodensubstanz ein Metallhalogenid T(1) m+X- m enthält, worin T(1) ein Metall aus der Gruppe: erste Gruppe von Übergangselementen, zweite Gruppe von Übergangselementen, Wolfram, Aluminium, Silizium, Zinn und Blei ist, m+ die Wertigkeit des Metalls T(1) bedeutet und X ein Halogen ist;
eine Kathode, die als aktive Kathodensubstanz ein Metallhalogenid T(2) n+X- n enthält, worin T(2) ein Metall aus der Gruppe: erste Gruppe von Übergangselementen, zweite Gruppe von Übergangselementen, Wolfram, Aluminium, Silizium, Zinn und Blei ist, n+ die Wertigkeit des Metall T(2) bedeutet und X ein Halogen ist; und
einen flüssigen Elektrolyt E, der Halogenionen X- enthält, wenn die aktiven Anoden- und Kathodensubstanzen T(1) m+X- n bzw. T(2) n+X- n sind, sowie wenigstens ein verträgliches Kation, wobei die aktiven Anoden- und Kathodensubstanzen im Elektrolyten bei der Betriebstemperatur der Zelle bei allen Zuständen der Ladung und Entladung praktisch unlöslich sind.
2. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das X der Anode und Kathode der gleiche Stoff ist.
3. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Festphase AX im Elektrolyten E aufweist, worin A ein verträgliches Kation ist und X das gleiche Halogen ist, das in der Anode und Kathode vorliegt.
4. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß A ein Alkalimetall ist, wobei die Festphase AX in enger Nachbarschaft zu den Elektroden angeordnet ist.
5. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt E ein geschmolzenes Alkalihalogenidsalz der Formel M¹M²X d ist, worin M¹ ein Alkalimetall, M² Al odre Zn und d=b+c ist, worin b die Wertigkeit von M¹ und c die Wertigkeit von M² ist.
6. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt E NaAlCl₄ ist, worin das Verhältnis oder der Mengenanteil von Alkalimetallionen und Aluminiumionen etwa 1 ist, um praktisch Unlöslichkeit der aktiven Anoden- und Kathodensubstanzen darin zu erzielen.
7. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß T(1) und T(2) verschiedene Metalle sind.
8. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß T(1) Fe, T(2) Ni, X Chlor und AX NaCl sind, so daß die Gesamtzellentladungsreaktion ist.
9. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß T(1) Mn, T(2) Ni, X Chlor und AX NaCl sind, so daß die gesamte Zellentladereaktion ist.
10. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß T(1) und T(2) das gleiche Metall sind, das somit eine Anzahl von Oxidationszuständen hat.
11. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß T(1) und T(2) V, X Chlor und AX NaCl sind, so daß die gesamte Zellentladereaktion V(Anode) + 2 VCl₃(Kathode) → VCl₂(Anode) + 2 VCl₂(Kathode)ist.
12. Elektrochemische Zelle nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie als einen geeigneten Separator, der die Anode von der Kathode trennt, so daß die Anode in einem Anodenabteil und die Kathode in einem Kathodenabteil sitzen, einen Natriumbetaaluminiumoxid- Festleiter aufweist.
13. Elektrochemische Zelle nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Elektrolyten einen kleineren Mengenanteil eines Zusatzes aufweist, der die Löslichkeit der aktiven Anoden- und Kathodensubstanzen darin unterdrücken kann.
14. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz F--, Br- oder S= ist.
15. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz oder das Dotierungsmittel NaF ist, wobei das NaF Teil der AX-Festphase bildet, und der Mengenanteil an NaF genügend klein ist, damit der Elektrolyt seinen wesentlichen Charakter als Natriumaluminiumchloridelektrolyt beibehält.
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