RU2484556C2 - Electrolyte for chemical current source - Google Patents

Electrolyte for chemical current source Download PDF

Info

Publication number
RU2484556C2
RU2484556C2 RU2011129503/07A RU2011129503A RU2484556C2 RU 2484556 C2 RU2484556 C2 RU 2484556C2 RU 2011129503/07 A RU2011129503/07 A RU 2011129503/07A RU 2011129503 A RU2011129503 A RU 2011129503A RU 2484556 C2 RU2484556 C2 RU 2484556C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lithium
melting
composition
molybdate
metavanadate
Prior art date
Application number
RU2011129503/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011129503A (en
Inventor
Елена Игоревна Малышева
Иван Кириллович Гаркушин
Татьяна Валерьевна Губанова
Николай Николаевич Баталов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет
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
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет
Priority to RU2011129503/07A priority Critical patent/RU2484556C2/en
Publication of RU2011129503A publication Critical patent/RU2011129503A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2484556C2 publication Critical patent/RU2484556C2/en

Links

Classifications

    • Y02E60/12

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: electrolyte contains potassium chloride and lithium choride, metavanadate and molybdate at the following components ratio, wt %: potassium chloride 39.62…42.70; lithium chloride 30.79…33.08; lithium metavanadate 8.34…9.26; lithium molybdate 15.89…20.32.
EFFECT: reduced specific enthalpy and melt temperature.
1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемых электролитов высокотемпературных тепловых химических источников тока, включающих хлориды лития и калия и другие соли лития.The invention relates to the field of the electrical industry, in particular to the development of molten electrolytes of high-temperature thermal chemical current sources, including lithium and potassium chlorides and other lithium salts.

Известны составы, которые могут быть использованы в качестве электролитов для химических источников тока, а именно:Known compositions that can be used as electrolytes for chemical current sources, namely:

1) содержащий ванадат и молибдат лития; температура плавления смеси 533°C, удельная энтальпия плавления 328 Дж/г (Беляев И.Н., Лупейко Т.Г., Вяликова В.И. Системы LiVO3-Li2Mo(W)O4 и NaVO3-Na2Cr(Mo)O4 // Журн. неорган, химии. 1975. Т.20. №9. С.2483-2486);1) containing vanadate and lithium molybdate; the melting temperature of the mixture is 533 ° C, the specific enthalpy of melting is 328 J / g (Belyaev I.N., Lupeyko T.G., Vyalikova V.I. LiVO 3 -Li 2 Mo (W) O 4 and NaVO 3 -Na 2 systems Cr (Mo) O 4 // Journal of Inorgan, Chemistry. 1975. Vol. 20. No. 9. P.2483-2486);

2) содержащий хлорид и молибдат лития; температура плавления смеси 501°C, удельная энтальпия плавления 302 Дж/г (Трунин А.С. Исследование тройных взаимных систем Li, Ва||Cl, МоO4 и Li, Ва||Cl, WO4 //Известия Северокавказского центра высшей школы. Естественные науки. 1980. №3. С.53-55).2) containing lithium chloride and molybdate; the melting temperature of the mixture is 501 ° C, the specific enthalpy of melting is 302 J / g (Trunin A.S. Study of ternary reciprocal systems Li, Ва || Cl, MoO 4 and Li, Ва || Cl, WO 4 // Bulletin of the North Caucasus Center for Higher Education Natural Sciences. 1980. No. 3. S. 53-55).

Недостатком данных составов является относительно высокая энтальпия и температура плавления.The disadvantage of these compositions is the relatively high enthalpy and melting point.

Наиболее близким к заявленному составу по температуре и компонентам является низкоплавкий состав системы LiCl-KCl (Химические источники тока / под ред. Коровина Н.В. М.: Издательство МЭИ, 2003 г., 740 с). Температура плавления эвтектического состава составляет 358°C. Недостатком данного состава также является высокая температура плавления смеси.Closest to the claimed composition in temperature and components is the low-melting composition of the LiCl-KCl system (Chemical current sources / edited by N.V. Korovin: MEI Publishing House, 2003, 740 s). The melting point of the eutectic composition is 358 ° C. The disadvantage of this composition is also the high melting point of the mixture.

Техническим результатом изобретения является возможность применения состава в качестве электролита для химического источника тока в диапазоне температур 336-341°C. Технический результат достигается тем, что электролит содержит хлорид калия, хлорид, метаванадат и молибдат лития в следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result of the invention is the possibility of using the composition as an electrolyte for a chemical current source in the temperature range 336-341 ° C. The technical result is achieved in that the electrolyte contains potassium chloride, chloride, metavanadate and lithium molybdate in the following ratio of components, wt.%:

хлорид калия 39.62…42.70potassium chloride 39.62 ... 42.70

хлорид лития 30.79…33.08lithium chloride 30.79 ... 33.08

метаванадат лития 8.34…9.26lithium metavanadate 8.34 ... 9.26

молибдат лития 15.89…20.32lithium molybdate 15.89 ... 20.32

Новизна заявляемого состава по сравнению с известным заключается в том, что данный состав содержит хлориды лития и калия и другие соли лития, где в качестве солей лития взяты метаванадат и молибдат лития, что позволяет снизить температуру плавления и сократить энергозатраты на его плавление.The novelty of the claimed composition compared to the known one lies in the fact that this composition contains lithium and potassium chlorides and other lithium salts, where lithium salts are taken metavanadate and lithium molybdate, which allows to reduce the melting temperature and reduce energy consumption for its melting.

Примеры конкретного исполнения.Examples of specific performance.

Пример 1.Example 1

В электропечи шахтного типа переплавляют безводные соли квалификации «хч» (LiCl, LiVO3) и «чда» (Li2MoO4, KCl) 0,4270 г (42.70 мас.%) хлорида калия +0.3308 г (33.08 мас.%) хлорида лития +0.0834 г (8.34 мас.%) метаванадата лития +0.1589 г (15.89 мас.%) молибдата лития.In a shaft-type electric furnace, anhydrous salts of the qualification “hch” (LiCl, LiVO 3 ) and “chda” (Li 2 MoO 4 , KCl) 0.4270 g (42.70 wt.%) Potassium chloride +0.3308 g (33.08 wt.%) Are melted lithium chloride +0.0834 g (8.34 wt.%) lithium metavanadate +0.1589 g (15.89 wt.%) lithium molybdate.

Температура плавления смеси 338°C.The melting point of the mixture is 338 ° C.

Удельная энтальпия плавления рассчитывалась по формуле:The specific melting enthalpy was calculated by the formula:

Δ m H E = Δ t H эт S E S эт T E T эт , Дж/г ,

Figure 00000001
Δ m H E = Δ t H floor S E S floor T E T floor J / g ,
Figure 00000001

где ΔtHE - удельная энтальпия фазового перехода вещества, близкого по температуре фазового перехода к исследуемому составу, Дж/г; SE, Sэт - площади пиков дифференциальных кривых, отвечающих плавлению эвтектического состава и фазовому переходу эталонного вещества соответственно; Te, Tэт - температуры плавления эвтектического состава и фазового перехода эталонного вещества соответственно, К. Окончательное значение энтальпии находили как среднее трех измерений. В качестве эталонного вещества взят KNO3 (температура плавления 338°C, удельная энтальпия плавления 115.8 Дж/г).where Δ t H E is the specific enthalpy of the phase transition of a substance close in phase transition temperature to the composition under study, J / g; S E , S et - peak areas of the differential curves corresponding to the melting of the eutectic composition and phase transition of the reference substance, respectively; T e , T et are the melting points of the eutectic composition and phase transition of the reference substance, respectively, K. The final enthalpy was found as the average of three measurements. KNO 3 (melting point 338 ° C, specific enthalpy of melting 115.8 J / g) was taken as a reference substance.

Удельная энтальпия состава 291 кДж/кг.The specific enthalpy of the composition is 291 kJ / kg.

Пример 2.Example 2

В электропечи шахтного типа переплавляют безводные соли квалификации «хч» (LiCl, LiVO3) и «чда» (Li2MoO4, KCl) 0.3962 г (39.62 мас.%) хлорида калия +0.3079 г (30.79 мас.%) хлорида лития +0.0926 г (9.26 мас.%) метаванадата лития +0.2032 г (20.32 мас.%) молибдата лития.In a shaft-type electric furnace, anhydrous salts of the qualification “hch” (LiCl, LiVO 3 ) and “chda” (Li 2 MoO 4 , KCl) are smelted 0.3962 g (39.62 wt.%) Potassium chloride +0.3079 g (30.79 wt.%) Lithium chloride +0.0926 g (9.26 wt.%) Lithium metavanadate +0.2032 g (20.32 wt.%) Lithium molybdate.

Температура плавления смеси 341°C.The melting point of the mixture is 341 ° C.

Удельная энтальпия плавления 298 кДж/кг.Specific enthalpy of melting 298 kJ / kg.

Пример 3.Example 3

В электропечи шахтного типа переплавляют безводные соли квалификации «хч» (LiCl, LiVO3) и «чда» (Li2MoO4, KCl) 0.4133 г (41.33 мас.%) хлорида калия +0.3173 г (31.73 мас.%) хлорида лития +0.0881 г (8.81 мас.%) метаванадата лития +0.1813 г (18.13 мас.%) молибдата лития.In a shaft-type electric furnace, anhydrous salts of the qualification “hch” (LiCl, LiVO 3 ) and “chda” (Li 2 MoO 4 , KCl) 0.4133 g (41.33 wt.%) Potassium chloride +0.3173 g (31.73 wt.%) Lithium chloride are remelted +0.0881 g (8.81 wt.%) Lithium metavanadate +0.1813 g (18.13 wt.%) Lithium molybdate.

Температура плавления смеси 336°C.The melting point of the mixture is 336 ° C.

Удельная энтальпия плавления 295 кДж/кг.Specific melting enthalpy of 295 kJ / kg.

За заявляемыми пределами нарушается однофазность состава, возрастает температура, что приводит к увеличению энергозатрат на плавление смеси.Beyond the claimed limits, the single-phase composition is violated, the temperature rises, which leads to an increase in energy consumption for melting the mixture.

В таблице приведены сравнительные характеристики свойств заявляемого состава и состава, выбранного в качестве прототипа.The table shows the comparative characteristics of the properties of the claimed composition and composition, selected as a prototype.

СоставыCompositions Состав смеси, мас.%The composition of the mixture, wt.% Удельная энтальпия плавления, кДж/кгSpecific enthalpy of melting, kJ / kg Температура плавления, °CMelting point, ° C KClKcl LiClLiCl LiVO3 LiVO 3 Li2MoO4 Li 2 MoO 4 ПрототипPrototype 52.452.4 47.647.6 -- -- -- 358358 ПредлагаемыйProposed 1one 42.7042.70 33.0808/33 8.348.34 15.8915.89 291291 338338 22 39.6239.62 30.7930.79 9.269.26 20.3220.32 298298 341341 33 41.3341.33 31.7331.73 8.818.81 18.1318.13 295295 336336

Как видно из данных таблицы, предлагаемый состав имеет температуру на 17-22°C ниже по сравнению с прототипом, что значительно снижает энергозатраты на плавление состава и приведение его в рабочее состояние, а также расширяет диапазон использования по температуре.As can be seen from the table, the proposed composition has a temperature of 17-22 ° C lower compared to the prototype, which significantly reduces the energy consumption for melting the composition and bringing it into working condition, and also extends the range of use in temperature.

Claims (1)

Электролит для химического источника тока, включающий хлориды лития, калия и другие соли лития, отличающийся тем, что в качестве солей лития введены его метаванадат и молибдат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
хлорид калия 39,62-42,70 хлорид лития 30,79-33,08 метаванадат лития 8,34-9,26 молибдат лития 15,89-20,32
An electrolyte for a chemical current source, including lithium, potassium chlorides and other lithium salts, characterized in that its metavanadate and molybdate are introduced as lithium salts in the following ratio, wt.%:
potassium chloride 39.62-42.70 lithium chloride 30.79-33.08 lithium metavanadate 8.34-9.26 lithium molybdate 15.89-20.32
RU2011129503/07A 2011-07-15 2011-07-15 Electrolyte for chemical current source RU2484556C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011129503/07A RU2484556C2 (en) 2011-07-15 2011-07-15 Electrolyte for chemical current source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011129503/07A RU2484556C2 (en) 2011-07-15 2011-07-15 Electrolyte for chemical current source

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011129503A RU2011129503A (en) 2013-01-20
RU2484556C2 true RU2484556C2 (en) 2013-06-10

Family

ID=48785995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011129503/07A RU2484556C2 (en) 2011-07-15 2011-07-15 Electrolyte for chemical current source

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2484556C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1536073A (en) * 1976-10-22 1978-12-20 Us Energy Cathode for molten salt batteries
US4416958A (en) * 1982-06-01 1983-11-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Thermal battery cells utilizing AgNO3 in LiClO4 -LiNO3 mixtures
RU1828342C (en) * 1991-05-06 1995-09-27 Специальное конструкторско-технологическое бюро "Технолог" Ленинградского технологического института им.Ленсовета Cathode composition for high-temperature current source
RU2091918C1 (en) * 1987-10-28 1997-09-27 Государственное научно-производственное предприятие "Квант" Electrochemical thermal battery
SU1243572A1 (en) * 1984-09-26 2001-01-27 Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева ELECTROLYTE FOR CHEMICAL CURRENT SOURCE AND ITS OPTIONS

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1536073A (en) * 1976-10-22 1978-12-20 Us Energy Cathode for molten salt batteries
US4416958A (en) * 1982-06-01 1983-11-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Thermal battery cells utilizing AgNO3 in LiClO4 -LiNO3 mixtures
SU1243572A1 (en) * 1984-09-26 2001-01-27 Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева ELECTROLYTE FOR CHEMICAL CURRENT SOURCE AND ITS OPTIONS
RU2091918C1 (en) * 1987-10-28 1997-09-27 Государственное научно-производственное предприятие "Квант" Electrochemical thermal battery
RU1828342C (en) * 1991-05-06 1995-09-27 Специальное конструкторско-технологическое бюро "Технолог" Ленинградского технологического института им.Ленсовета Cathode composition for high-temperature current source

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011129503A (en) 2013-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RS54512B1 (en) Redox flow cell comprising high molecular weight compounds as redox pair and semipermeable membrane for storage of electrical energy
JP5208782B2 (en) Fluorosulfonylimides and process for producing the same
JP5866829B2 (en) Ionic liquid
JP2007052438A (en) Liquid for liquid lens with high reliability
ES2628312T3 (en) Processes for preparing N-ethyl-2-methylpyridinium bromide and N-ethyl-3-methylpyridinium bromide
RU2340982C1 (en) Electrolyte for chemical source of current
RU2484556C2 (en) Electrolyte for chemical current source
RU2326920C2 (en) Heat-retaining composition
BR112016000230A2 (en) electrolyte to obtain fusions using an alulminium electrolyser
Melchakov et al. Thermodynamics of reaction of praseodymium with gallium–indium eutectic alloy
RU2566362C2 (en) Melted electrolyte for chemical current source
RU2410799C1 (en) Electrolyte for chemical source of current
RU2453014C1 (en) Electrolyte for chemical current source
CL2017000031A1 (en) Stable aqueous composition of neutral collectors and their use in mineral beneficiation processes
RU2492206C1 (en) Heat-accumulating composition
RU2478115C1 (en) Heat-retaining composition
RU2506669C1 (en) Electrolyte for chemical current sources
RU2399994C1 (en) Electrolyte for chemical current source
RU2555369C1 (en) Meltable electrolyte for chemical source of current
RU2778349C1 (en) Molten electrolyte for a chemical current source
Lee et al. Thermodynamics of fluoride-based molten fluxes for extraction of magnesium through the low temperature solid oxide membrane (LT-SOM) process
RU2714512C1 (en) Melted electrolyte for chemical current source
RU2530893C2 (en) Electrolyte for chemical current source (versions)
RU2462497C2 (en) Heat-retaining composition
RU2612721C2 (en) Molten electrolyte for chemical current source

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140716