RU2239260C1 - Щелочно-солевой мембранный аккумулятор - Google Patents
Щелочно-солевой мембранный аккумулятор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2239260C1 RU2239260C1 RU2003102227/09A RU2003102227A RU2239260C1 RU 2239260 C1 RU2239260 C1 RU 2239260C1 RU 2003102227/09 A RU2003102227/09 A RU 2003102227/09A RU 2003102227 A RU2003102227 A RU 2003102227A RU 2239260 C1 RU2239260 C1 RU 2239260C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- battery
- diaphragm
- concentrated solution
- sodium
- salt storage
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
Изобретение относится к источникам энергии, в частности к щелочно-солевым мембранным аккумуляторам. Техническим результатом изобретения является повышение электрических характеристик. Согласно изобретению щелочно-солевой мембранный аккумулятор представляет собой аккумулятор, в котором электроды погружены каждый в свой электролит (католит и анолит) и разделены химически стойкой перфторированной катионной мембраной.
Description
Изобретение используется в качестве источника электрической энергии.
Сущность изобретения
Аккумулятор состоит из отрицательного электрода - цинка, погруженного в концентрированный водный раствор гидроксида натрия или калия, содержащий оксид или гидроксид цинка [1], и положительного электрода - углерода, помещенного в насыщенный раствор брома в концентрированном растворе бромида натрия или калия или в насыщенный раствор йода в концентрированном растворе йодистого натрия или калия. Катодное и анодное пространство разделены химически стойкой перфторированной катионной мембраной. Отрицательный электрод отделен от катионной перфторированной мембраны с помощью пористого сепаратора. Катодное пространство выполняется герметичным. Катодное и анодное пространство собраны в едином корпусе.
Для увеличения силы тока (токовой нагрузки), отбираемого от аккумулятора, и коэффициента использования активных масс цинковый электрод изготовляют из тонкой никелевой сетки, на которую осаждают порошкообразный цинк. Положительный электрод изготовляют из графита с нанесенным на него слоем графитового порошка. В качестве положительного электрода используются также платинированный титан.
Для подавления процесса электроосаждения цинка в виде длинных дендритов при заряде аккумулятора в анодное пространство в небольшом количестве могут вводиться поверхностно-активные вещества, блескообразующие добавки, органические соединения, образующие с ионами цинка комплексные соединения. Введение в раствор той или иной добавки для подавления процесса дендритообразования не должно нарушать работу аккумулятора.
С целью увеличения разности потенциалов комбинированного мембранного аккумулятора в анодное пространство вводится концентрированный раствор цианистого натрия или калия. В качестве катодного пространства используется концентрированный раствор хлорида натрия или калия, а положительным электродом является графит, или оксидно-рутениевый титановый анод, или платинированный титан. Для адсорбции выделяющегося в этом случае хлора используется активированный уголь.
Изобретение относится к вторичным химическим источникам тока и касается способа получения комбинированного мембранного аккумулятора.
Известен наиболее близкий к предлагаемому изобретению электрохимический элемент [2].
Целью изобретения является достижение на основе новой конфигурации сочетания электродов, электролитов и мембран максимального потенциала электродов, разности потенциалов, высокой удельной энергии, большого ресурса, компактности и сохранности аккумулятора, работающего в любом положении.
Аккумулятор собран в едином пластмассовом корпусе, предусматривающем выводы для электродов и отверстия для заливки электролитов. Катодное пространство герметизируется.
Данный аккумулятор отличается от известных ранее аккумуляторов:
- от свинцовых - более высокой удельной энергией благодаря более полному использованию веществ с более низкой плотностью и молекулярной массой,
- от наиболее распространенных никель-кадмиевых и никель-железных щелочных аккумуляторов - более высоким напряжением разомкнутой цепи (НРЦ) и удельной энергией; использование брома позволяет получить НРЦ больше, чем у серебряно-цинковых аккумуляторов,
- от ранее известного прототипа [2] - использование в качестве католита раствора брома в растворе бромида натрия или калия или раствора йода в растворе йодида натрия или калия вместо раствора серной кислоты позволяет повысить сохранность заряда и активных масс аккумулятора.
В предлагаемом аккумуляторе НРЦ=1,75-2,33 В.
Электрохимические процессы в мембранном аккумуляторе
В анодном пространстве (при разряде):
Zn+2NaOH=Zn(OH)2+2Na++2e- (1)
В катодном пространстве (при разряде):
I2+2e-=2I- (2)
Br2+2e-=2Br- (3)
Суммарная реакция, учитывающая реакции в катодном и анодном пространствах (при разряде):
Zn+2NaOH+I2=Zn(OH)2+2Na++2I- (4)
Zn+2NaOH+Br2=Zn(OH)2+2Na++2Br- (5)
При заряде аккумулятора указанные реакции (1-5) идут справа налево.
При разряде токообразующими реакциями являются окисление цинка в растворе щелочи (1) и восстановление брома или йода в растворе бромида или йодида натрия (2), (3). Внутри аккумулятора при разряде ток практически полностью переносится ионами натрия, двигающимися от цинкового электрода к графитовому через перфторированную катионную мембрану.
Источники информации
1. Прикладная электрохимия. Под ред. д.т.н., проф. А.П.Томилова. - 3-е изд., перераб. - М.: Химия, 1984, 520 с.
2. Патент RU 2131633, 1999.
Claims (1)
- Щелочно-солевой мембранный аккумулятор, содержащий электролиты, электроды, сепараторы и ионообменную мембрану, отличающийся тем, что в качестве отрицательного электрода используется цинковый электрод, погруженный в концентрированный раствор гидроксида натрия или калия, содержащий оксид или гидроксид цинка, а в качестве положительного электрода используется графит, помещенный в концентрированный раствор йода в концентрированном растворе йодистого калия или натрия или в концентрированный раствор брома в концентрированном растворе бромистого натрия или калия, а для разделения католита и анолита используется катионная перфторированная мембрана.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003102227/09A RU2239260C1 (ru) | 2003-01-28 | 2003-01-28 | Щелочно-солевой мембранный аккумулятор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003102227/09A RU2239260C1 (ru) | 2003-01-28 | 2003-01-28 | Щелочно-солевой мембранный аккумулятор |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003102227A RU2003102227A (ru) | 2004-08-20 |
RU2239260C1 true RU2239260C1 (ru) | 2004-10-27 |
Family
ID=33537537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003102227/09A RU2239260C1 (ru) | 2003-01-28 | 2003-01-28 | Щелочно-солевой мембранный аккумулятор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2239260C1 (ru) |
-
2003
- 2003-01-28 RU RU2003102227/09A patent/RU2239260C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10115975B2 (en) | Water-activated permanganate electrochemical cell | |
CA2892173C (en) | Anaerobic aluminum-water electrochemical cell | |
EP3229309B1 (en) | Rechargeable aluminum-air electrochemical cell | |
JP2016502251A (ja) | 固体アルカリイオン伝導性膜の劣化防止 | |
US8304121B2 (en) | Primary aluminum hydride battery | |
WO2017084374A1 (zh) | 新一代高容量双电解液铝空气电池 | |
CN112803084A (zh) | 一种高能量密度充放电电池及其充放电方法 | |
JP2022068077A (ja) | 金属銅をカソード電極とする1コンパートメント型水溶液燃料電池 | |
RU2239260C1 (ru) | Щелочно-солевой мембранный аккумулятор | |
JP2014170715A (ja) | 電池 | |
JP6005142B2 (ja) | アルカリ金属伝導性セラミックセパレーターを使用したアルカリ金属イオン電池 | |
JP2008117721A (ja) | 二次電池 | |
JP2008117720A (ja) | 二次電池 | |
JP6474725B2 (ja) | 金属電極カートリッジおよび金属空気電池 | |
US20150030896A1 (en) | Sodium-halogen secondary cell | |
KR101943469B1 (ko) | 공기주입식 아연공기 2차전지 | |
RU2303841C1 (ru) | Электрический аккумулятор и способы его работы | |
CN214672733U (zh) | 一种高能量密度充放电电池 | |
US3489613A (en) | Battery comprising an alkali metal superoxide cathode | |
KR100685907B1 (ko) | 무기물질을이용한 전극제조 방법 | |
AU2022339328A1 (en) | Air battery in which metallic copper or alloy thereof serves as oxygen reducing air electrode | |
WO2023033071A1 (ja) | 銅又は銅合金からなるカソード電極を用いる過酸化水素燃料電池の燃焼方法 | |
EP4329049A1 (en) | Air electrode having hydrogen peroxide-containing electric double layer, and metal-air battery using same | |
RU2131633C1 (ru) | Комбинированный кислотно-щелочно-солевой мембранный аккумулятор | |
JP2018166050A (ja) | 二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180129 |