RU2555369C1 - Meltable electrolyte for chemical source of current - Google Patents

Meltable electrolyte for chemical source of current Download PDF

Info

Publication number
RU2555369C1
RU2555369C1 RU2013159332/04A RU2013159332A RU2555369C1 RU 2555369 C1 RU2555369 C1 RU 2555369C1 RU 2013159332/04 A RU2013159332/04 A RU 2013159332/04A RU 2013159332 A RU2013159332 A RU 2013159332A RU 2555369 C1 RU2555369 C1 RU 2555369C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
potassium
molybdate
melting
composition
electrolyte
Prior art date
Application number
RU2013159332/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Игоревич Фролов
Максим Олегович Шашков
Иван Кириллович Гаркушин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное 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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет"
Priority to RU2013159332/04A priority Critical patent/RU2555369C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2555369C1 publication Critical patent/RU2555369C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: electrolyte additionally contains lithium molybdate with the following component ratio, wt %: potassium bromide 6.4-7.4, potassium methavanadate 64.6-66.8, potassium molybdate 15.5-16.7, lithium molybdate 11.3-12.2.
EFFECT: electrolyte has low specific enthalpy and melting temperature.
4 ex

Description

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке составов, включающих бромиды, метаванадаты, молибдаты калия и лития, которые применяются в качестве расплавляемых электролитов в химических источников тока.The invention relates to the field of the electrical industry, in particular to the development of compositions comprising bromides, metavanadates, potassium and lithium molybdates, which are used as molten electrolytes in chemical current sources.

Известен электролит для химических источников тока, содержащий фторид и молибдат лития, метаванадат и молибдат калия с температурой плавления смеси 421°C и удельной энтальпий плавления 184 Дж/г (И.К. Гаркушин, Е.И. Сорокина, Т.В. Губанова, В.Г. Бамбуров. Фазовые равновесия и химическое взаимодействие в многокомпонентных системах из солей лития и калия (монография) - Екатеринбург: УрО РАН, 2012. - 98 с). Недостатком данного состава является относительно высокая удельная энтальпия и температура плавления.A known electrolyte for chemical current sources containing lithium fluoride and molybdate, metavanadate and potassium molybdate with a melting point of 421 ° C and a specific melting enthalpy of 184 J / g (I.K. Garkushin, E.I. Sorokina, T.V. Gubanova , VG Bamburov, Phase equilibria and chemical interaction in multicomponent systems of lithium and potassium salts (monograph) - Ekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2012. - 98 p. The disadvantage of this composition is the relatively high specific enthalpy and melting point.

Наиболее близким к заявленному составу по температуре и компонентам является низкоплавкий состав системы KCl-KVO3-(K2MoO4·Li2MoO4) (Малышева Е.И., Губанова Т.В., Гаркушин И.К., Фролов Е.И. Стабильные треугольники KCl-KVO3-LiKMoO4, KCl-LiVO3-LiKMoO4 (Li2MoO4) четырехкомпонентной взаимной системы из хлоридов, метаванадатов и молибдатов лития и калия. Журнал «Конденсированные среды и межфазные границы». - 2011. - Т. 13. - №4. С.460-466).The closest to the claimed composition in temperature and components is the low-melting composition of the KCl-KVO 3 - (K 2 MoO 4 · Li 2 MoO 4 ) system (Malysheva E.I., Gubanova T.V., Garkushin I.K., Frolov E .I. Stable triangles KCl-KVO 3- LiKMoO 4 , KCl-LiVO 3- LiKMoO 4 (Li 2 MoO 4 ) of a four-component reciprocal system of lithium and potassium chlorides, metavanadates and molybdates. Condensed Matter and Interphase Boundaries. - 2011 . - T. 13. - No. 4. S.460-466).

Удельная энтальпия плавления составила 276 Дж/г при температуре плавления эвтектического сплава 388°C.The specific enthalpy of melting was 276 J / g at a melting point of the eutectic alloy 388 ° C.

Настоящее изобретение позволяет снизить удельную энтальпию и температуру плавления.The present invention allows to reduce specific enthalpy and melting point.

Новизна предлагаемого состава по сравнению с известными заключается в том, что для снижения удельной энтальпии и температуры плавления в электролит, содержащий бромид, метаванадат и молибдат калия, дополнительно введен молибдат лития в следующем соотношении компонентов, мас.%:The novelty of the proposed composition compared to the known ones is that in order to reduce the specific enthalpy and the melting temperature, lithium molybdate is additionally introduced in the following ratio of components, wt.%: In the electrolyte containing bromide, metavanadate and potassium molybdate

бромид калияpotassium bromide 6,4…7,46.4 ... 7.4 метаванадат калияpotassium metavanadate 64,6…66,864.6 ... 66.8 молибдат калияpotassium molybdate 15,5…16,715,5 ... 16,7 молибдат литияlithium molybdate 11,3…12,211.3 ... 12.2

Примеры конкретного исполнения:Examples of specific performance:

Пример 1Example 1

Переплавляют в печи шахтного типа безводные соли 0,66 г (6,6 мас.%) бромида калия + 6,57 г (65,7 мас.%) метаванадат калия + 1,6 г (16,0 мас.%) молибдат калия + 1,17 г (11,7 мас.%) молибдат лития. Температура плавления смеси 366°C, удельная энтальпия плавления 117 Дж/г.Anhydrous salts of 0.66 g (6.6 wt.%) Potassium bromide + 6.57 g (65.7 wt.%) Potassium metavanadate + 1.6 g (16.0 wt.%) Molybdate are remelted in a shaft-type furnace. potassium + 1.17 g (11.7 wt.%) lithium molybdate. The melting point of the mixture is 366 ° C, the specific enthalpy of melting is 117 J / g.

Энтальпия плавления составов измерялась нами методом количественного ДТА. Снимали по три кривых охлаждения и нагревания исследуемого эвтектического состава и эталонного вещества (KNO3, плавится при температуре 338°C, 115,8 Дж/г). Площади пиков дифференциальных кривых на диаграммах ограничивали в соответствии с рекомендациями Международного комитета по стандартизации в термическом анализе.The melting enthalpy of the compositions was measured by us by the method of quantitative DTA. Three cooling and heating curves were studied for the studied eutectic composition and reference substance (KNO 3 , melts at a temperature of 338 ° C, 115.8 J / g). The peak areas of the differential curves in the diagrams were limited in accordance with the recommendations of the International Committee for Standardization in thermal analysis.

Расчет удельной энтальпии плавления состава проводили по формуле:The calculation of the specific enthalpy of melting of the composition was carried out according to the formula:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где ΔtHэт - удельная энтальпия фазового перехода эталонного вещества, близкого по температуре фазового перехода к исследуемому составу, Дж/г;where Δ t H et - specific enthalpy of the phase transition of the reference substance, close in temperature to the phase transition to the composition under study, J / g;

SE, Sэт - площади пиков дифференциальных кривых, отвечающие плавлению эвтектического состава и фазовому переходу эталонного вещества соответственно; ТЕ, Тэт - температуры плавления (К) эвтектического состава и фазового перехода эталонного вещества, соответственно.S E, S et - peak areas of differential curves corresponding to the melting of the eutectic structure and the phase transition of the reference material, respectively; T E , T et - the melting temperature (K) of the eutectic composition and phase transition of the reference substance, respectively.

Пример 2Example 2

По условиям примера 1 переплавляют безводные соли 0,65 г (6,5 мас.%) бромида калия + 6,46 г (64,6 мас.%) метаванадат калия + 1,67 г (16,7 мас.%) молибдат калия + 1,22 г (12,2 мас.%) молибдат лития. Температура плавления смеси 366°С, удельная энтальпия плавления 141 Дж/г.According to the conditions of example 1, anhydrous salts are melted 0.65 g (6.5 wt.%) Potassium bromide + 6.46 g (64.6 wt.%) Potassium metavanadate + 1.67 g (16.7 wt.%) Molybdate potassium + 1.22 g (12.2 wt.%) lithium molybdate. The melting point of the mixture is 366 ° C, the specific enthalpy of melting is 141 J / g.

Пример 3Example 3

По условиям примера 1 переплавляют безводные соли 0,64 г (6,4 мас.%) бромида калия + 6,68 г (66,8 мас.%) метаванадат калия + 1,55 г (15,5 мас.%) молибдат калия + 1,13 г (11,3 мас.%) молибдат лития. Температура плавления смеси 366°С, удельная энтальпия плавления 146 Дж/г.According to the conditions of example 1, anhydrous salts are melted 0.64 g (6.4 wt.%) Potassium bromide + 6.68 g (66.8 wt.%) Potassium metavanadate + 1.55 g (15.5 wt.%) Molybdate potassium + 1.13 g (11.3 wt.%) lithium molybdate. The melting temperature of the mixture is 366 ° C, the specific enthalpy of melting is 146 J / g.

Пример 4Example 4

По условиям примера 1 переплавляют безводные соли 0,74 г (7,4 мас.%) бромида калия + 6,51 г (65,1 мас.%) метаванадат калия + 1,59 г (15,9 мас.%) молибдат калия + 1,16 г (11,6 мас.%) молибдат лития. Температура плавления смеси 364°С, удельная энтальпия плавления 127 Дж/г.According to the conditions of example 1, anhydrous salts are re-melted 0.74 g (7.4 wt.%) Potassium bromide + 6.51 g (65.1 wt.%) Potassium metavanadate + 1.59 g (15.9 wt.%) Molybdate potassium + 1.16 g (11.6 wt.%) lithium molybdate. The melting temperature of the mixture is 364 ° C, the specific enthalpy of melting is 127 J / g.

За указанными пределами концентраций наблюдается неоднофазность составов вследствие повышения температуры плавления, отличной от эвтектической.Beyond the indicated concentration limits, the compositions are non-phase due to an increase in the melting temperature other than eutectic.

В таблице приведены сравнительные характеристики физико-химических свойств предлагаемого состава и состава, выбранного в качестве прототипа.The table shows the comparative characteristics of the physico-chemical properties of the proposed composition and the composition selected as a prototype.

СоставыCompositions Состав смеси, мас.%The composition of the mixture, wt.% Удельная энтальпия плавления, Дж/гSpecific enthalpy of melting, J / g Температура плавления, °CMelting point, ° C KBrKBr KVO3 KVO 3 K2MoO4 K 2 MoO 4 Li2MoO4 Li 2 MoO 4 ПрототипPrototype 11,011.0 84,784.7 4,34.3 -- 235235 430430 ПредлагаемыйProposed 1one 6,66.6 65,765.7 16,016,0 11,711.7 117117 366366 22 6,56.5 64,664.6 16,716.7 12,212,2 141141 366366 33 6,46.4 66,866.8 15,515,5 11,311.3 146146 366366 4four 7,47.4 65,165.1 15,915.9 11,611.6 127127 364364

Из результатов таблицы видно, что предлагаемый состав имеет температуру плавления на 64-66°C ниже и удельную энтальпию плавления на 89-118 Дж/г меньше по сравнению с прототипом, что значительно снижает энергозатраты на плавление состава и приведение его в рабочие состояние, а также расширяет диапазон использования состава по температуре.From the results of the table it is seen that the proposed composition has a melting point of 64-66 ° C lower and the specific enthalpy of melting is 89-118 J / g less than the prototype, which significantly reduces the energy consumption for melting the composition and bringing it into working condition, and also expands the range of use of the composition in temperature.

Claims (1)

Расплавляемый электролит для химического источника тока, включающий бромид, метаванадат, молибдат калия, отличающийся тем, что дополнительно содержит молибдат лития при следующем соотношении компонентов, мас.%:
бромид калия 6,4…7,4 метаванадат калия 64,6…66,8 молибдат калия 15,5…16,7 молибдат лития 11,3…12,2
A molten electrolyte for a chemical current source, including bromide, metavanadate, potassium molybdate, characterized in that it additionally contains lithium molybdate in the following ratio, wt.%:
potassium bromide 6.4 ... 7.4 potassium metavanadate 64.6 ... 66.8 potassium molybdate 15,5 ... 16,7 lithium molybdate 11.3 ... 12.2
RU2013159332/04A 2013-12-30 2013-12-30 Meltable electrolyte for chemical source of current RU2555369C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013159332/04A RU2555369C1 (en) 2013-12-30 2013-12-30 Meltable electrolyte for chemical source of current

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013159332/04A RU2555369C1 (en) 2013-12-30 2013-12-30 Meltable electrolyte for chemical source of current

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2555369C1 true RU2555369C1 (en) 2015-07-10

Family

ID=53538368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013159332/04A RU2555369C1 (en) 2013-12-30 2013-12-30 Meltable electrolyte for chemical source of current

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2555369C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3547701A (en) * 1967-03-17 1970-12-15 Philco Ford Corp Fuel cell having an electrolyte comprising a fused vanadate salt
US4405416A (en) * 1980-07-18 1983-09-20 Raistrick Ian D Molten salt lithium cells

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3547701A (en) * 1967-03-17 1970-12-15 Philco Ford Corp Fuel cell having an electrolyte comprising a fused vanadate salt
US4405416A (en) * 1980-07-18 1983-09-20 Raistrick Ian D Molten salt lithium cells

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Малышева Е.И., Губанова Т.В., Гаркушин И.К., Фролов Е.И. Стабильные треугольники KCl-KVO3-LiKMoO4, KCl-LiVO3-LiKMoO4 (Li2MoO4) четырехкомпонентной взаимной системы из хлоридов, метаванадатов и молибдатов лития и калия, Конденсированные среды и межфазные границы, 2011, Т. 13, N4. С.460-466. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2326920C2 (en) Heat-retaining composition
RU2555369C1 (en) Meltable electrolyte for chemical source of current
RU2340982C1 (en) Electrolyte for chemical source of current
RU2612721C2 (en) Molten electrolyte for chemical current source
RU2399994C1 (en) Electrolyte for chemical current source
RU2410799C1 (en) Electrolyte for chemical source of current
BR112016000230A2 (en) electrolyte to obtain fusions using an alulminium electrolyser
Behera et al. Measurement of zinc activity in the ternary In–Zn–Sn alloys by EMF method
RU2506669C1 (en) Electrolyte for chemical current sources
RU2778349C1 (en) Molten electrolyte for a chemical current source
RU2566362C2 (en) Melted electrolyte for chemical current source
RU2478115C1 (en) Heat-retaining composition
RU2484556C2 (en) Electrolyte for chemical current source
RU2453014C1 (en) Electrolyte for chemical current source
RU2495900C2 (en) Heat-accumulating composition
RU2633360C2 (en) Melted electrolyte for chemical current source
RU2462497C2 (en) Heat-retaining composition
RU2398001C1 (en) Heat-retaining composition
Helali et al. Thermodynamic assessment of the ternary AgNO3–LiNO3–NaNO3 system
RU2505891C1 (en) Electrolyte for chemical current source
Wang et al. Experimental determination of phase equilibria in the sn-zn-sb system
RU2530893C2 (en) Electrolyte for chemical current source (versions)
RU2799874C1 (en) Low-melting heat storage salt mixture
Khalimullina et al. Thermodynamic characteristics of the Pb-Bi alloys in the KCl-PbCl 2 melt
Meerwarth et al. Mobile work, mobile lives: Cultural accounts of lived experiences

Legal Events

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

Effective date: 20151231