NL8101478A - Lithium-thionylchloride cel. - Google Patents

Description

N.0. 29.923 r . .

Iiithium-thionylchloride cel.

Recente ontwikkelingen op het electroohemische gebied hebben electrochémisohe cellen vereist met een zeer grote ontlaad-snelheid. Vanwege de hoge potentiaal ervan zijn lithium-thionylchloride batterijen bijzonder geschikt voor vele toepassingen, wanneer de ontlaad-5 snelheid verbeterd zou kunnen worden. Stroomdichtheid, die evenredig is met de snelheid, waarmee een cel,kan worden ontladen, dient vergroot te worden, wanneer een praktische cel van 150 milli-2 ampere per cm ontlaad-snelheid bereikt kan worden.

Gevonden werd, dat de ontlaad-snelheid van een lithium-thionyl-10 chloride batterij aanzienlijk op de volgende wijze kan worden vergroot. In het bijzonder werd gevonden, dat een lithium-thionylchloride cel met een lithiumanode, een electrolyt , dat thionyl-chloride bevat en een koolstof of metaal kathode, gemodificeerd kan worden voor het verschaffen met een cel met een aanzienlijk hogere 15 ontlaad-snelheid, variërend van 50 % tot wellicht twee of drie maal hogere ontlaad-snelheid. 3)e verbetering bestaat uit de toevoeging van een bekleding van een ftalocyanine-complex op het kathode-oppervlak. Onder de ftaloeyanine-compieren, die het meest de voorkeur verdienen, zijn de overgangsmetaal ftalocyanine-complexen, zoals 20 nikkel, koper, kobalt en dergelijke, en polymere ftalocyaninen en gesubstitueerde ftalocyaninen.

De onderhavige uitvinding is toepasbaar op elke lithium-thionylchloride cel en is bijzonder geschikt voor het verbeteren van de ontlaad-snelheid van die cellen, waarin de kathode een metaal is 25 zoals platina, nikkel, roestvrij staal en dergelijke. Bovendien is de onderhavige uitvinding verrassenderwijze geschikt voor het verbeteren van die cellen, waarin de kathode koolstof in de één of andere vorm is, zoals glasachtige koolstofschijven.

Teneinde de ftalocyanine-eomplex bekleding aan te brengen wordt 30 een oplossing van een complex, zoals een kobalt-ftaloeyanine of koper-ftalocyanine bereid in een organisch oplosmiddel in een hoeveelheid, die bij voorkeur varieert van ongeveer 2 tot ongeveer 10 gew.%. Gebruikelijke oplosmiddelen zijn tetrahydrofuran, dimethyl-formamide, trichlooretheen, acetonitrile, nitromethaan en derge-35 lijke. De kathode materialen, zoals platina of glasachtige kool of wat dan ook, worden in de oplossing gedompeld, verwijderd en in een vaeuum-oven gedroogd. Gewoonlijk is 15 minuten bij ongeveer 150°C geschikt voor verwijdering van het oplosmiddel. Een dunne be- 81 01478 Λ Λ ▼ 2 kleding van het ftalocyanine-complex blijft dan op de kathode achter.

Een aantal proeven werd uitgevoerd onder toepassing van verschillende ftalocyanine-complexen in lithium-thionylchloride cellen. In 5 elk geval hadden die cellen, die een ftalocyanine-complex op de kathode bevatten, 50% tot een veel meer dan 100% grotere ontlaad-snelheid, zoals gemeten door de voortgebrachte stroom. Hierna in de tabel voorgesteld zijn resultaten, die het betere gedrag van de onderhavige uitvinding laten zien. Eveneens werd in elk geval vast-10 gesteld, dat de reductie-potentiaal voor de beklede kathode van de onderhavige uitvinding verschoven was tot een duidelijk positieve waarde met ongeveer 100 millivolt in vergelijking tot de niet beklede kathoden. Met een positieve reductie-potentiaal van zelfs deze hoeveelheid heeft de cel de neiging bij een lagere temperatuur 15 te werken en tijdens de snelle ontlading wordt minder warmte ontwikkeld.

TABEL. 1.

Kathode collector Toevoegsel Stroom ( /uA) 20 koolstof, glasachtig 660 koolstof, glasachtig kobaltftalocyanine 2200 (10% be kleed) platina - 400 platina kobaltftalocyanine 600 (5% be kleed) 25 platina koperftalocyanine 580 (5% be kleed) 81 01 478

Claims (10)

1. 5 r" CONCLUSIES.
2. 1. Lithium-thionylchiorIde cel met een lithiumanode, een eleetro-lyt., dat thionylchloride “bevat en een kathode, met het kenmerk, dat een bekleding van een ftaloeyanine-complex op de kathode aanwezig is.
3. 2. Cel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ftaloeyanine-complex een overgangsmetaal ftalocyaninecomplex is.
4. 3. Cel volgens conclusie 2, met het kanmerk, dat het overgangsmetaal koper of kobalt is.
5. 4. Cel volgens conclusies 1 tot 3> met het kenmerk, 10 dat de kathode een metaal is.
6. 5. Cel volgens conclusie 4» met het kenmerk, dat het metaal platina, nikkel of roestvrij staal is.
7. 6. Cel volgens conclusies 1 tot 3» met het kenmerk, dat de kathode koolstof is. 15 7· Oei volgens conclusies 1 tot 6, met het kenmerk, dat het complex op de kathode is aangebracht door drogen onder een verminderde druk van een kathode, die in aanraking is gebracht met een oplossing van een metaal-complex opgelost in een oplosmiddel.
8. 8. Cel volgens conclusie 7» met het kenmerk, dat 20 de oplossing 2 tot 10 gew.% van het complex bevat.
9. 9. Cel volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het oplosmiddel tetrahydrofuran, dimethylformamide, trichloor-etheen, acetonitrile of nitromethaan is.
10. 10. Cel volgens conclusie 9> met het kenmerk, dat 25 het ftaloeyanine-complex een overgangsmetaal-complex is gekozen uit de groep bestaande uit koper en kobalt. ---oooOooo--- 81 01 478