RU2633360C2 - Melted electrolyte for chemical current source - Google Patents

Melted electrolyte for chemical current source Download PDF

Info

Publication number
RU2633360C2
RU2633360C2 RU2015155482A RU2015155482A RU2633360C2 RU 2633360 C2 RU2633360 C2 RU 2633360C2 RU 2015155482 A RU2015155482 A RU 2015155482A RU 2015155482 A RU2015155482 A RU 2015155482A RU 2633360 C2 RU2633360 C2 RU 2633360C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chromate
lithium
potassium
electrolyte
chemical current
Prior art date
Application number
RU2015155482A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015155482A (en
Inventor
Иван Кириллович Гаркушин
Мария Александровна Дёмина
Елена Юрьевна Воронина
Ирина Андреевна Наследова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего 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 образования "Самарский государственный технический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет"
Priority to RU2015155482A priority Critical patent/RU2633360C2/en
Publication of RU2015155482A publication Critical patent/RU2015155482A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2633360C2 publication Critical patent/RU2633360C2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/30—Deferred-action cells
    • H01M6/36—Deferred-action cells containing electrolyte and made operational by physical means, e.g. thermal cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
    • H01M6/20—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte working at high temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention relates to the melted electrolyte for the chemical current source, containing at the following component ratio, wt %: lithium fluoride 1.57…1.63, lithium chromate 64.59…66.29, potassium chloride 16.38…18.52, potassium chromate 15.32…15.70.
EFFECT: decrease of the melting temperature and accordingly the energy consumption for activation the electrolyte, expansion of its application temperature range.
1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемых электролитов для химических источников тока на основе солей лития и калия.The invention relates to the field of the electrical industry, in particular to the development of molten electrolytes for chemical current sources based on lithium and potassium salts.

Известен электролит для химических источников тока, включающий фторид лития, хлорид калия, молибдаты лития и калия (Малышева Е.И., Гаркушин И.К., Губанова Т.В., Фролов Е.И. Объединенный стабильный тетраэдр LiF-Li2MoO4-KCl-K2MoO4 четырехкомпонентной взаимной системы

Figure 00000001
. Конденсированные среды и межфазные границы. 2011. Т. 13. №3. С. 284-288.). Однако он обладает высокой температурой плавления 435°C.Known electrolyte for chemical current sources, including lithium fluoride, potassium chloride, lithium and potassium molybdates (Malysheva E.I., Garkushin I.K., Gubanova T.V., Frolov E.I. Joint stable tetrahedron LiF-Li 2 MoO 4 -KCl-K 2 MoO 4 quaternary reciprocal system
Figure 00000001
. Condensed media and interphase boundaries. 2011. Vol. 13. No. 3. S. 284-288.). However, it has a high melting point of 435 ° C.

Известен электролит для химических источников тока, включающий фторид, хромат лития, бромид калия (Гаркушин И.К., Демина М.А., Чудова А.А., Ненашева А.В. Исследование стабильных треугольников LiF-KBr-Li2CrO4 и LiF-KBr-K2CrO4 четырехкомпонентной взаимной системы из фторидов, бромидов и хроматов лития и калия. ЖНХ. 2015. Т. 60. №1. С. 112-121. Однако он имеет высокую температуру плавления 400°C.Known electrolyte for chemical current sources, including fluoride, lithium chromate, potassium bromide (Garkushin I.K., Demina M.A., Chudova A.A., Nenasheva A.V. Study of stable triangles LiF-KBr-Li 2 CrO 4 and LiF-KBr-K 2 CrO 4 of a four-component reciprocal system of lithium and potassium fluorides, bromides and chromates. LC, 2015. V. 60. No. 1. P. 112-121. However, it has a high melting point of 400 ° C.

Известен электролит для химических источников тока, включающий фторид и хромат лития, хлорид калия с температурой плавления 340°C (Демина М.А., Гаркушин И.К., Бехтерева Е.М. Исследование стабильного треугольника LiF-Li2CrO4-KCl четырехкомпонентной взаимной системы

Figure 00000002
. В сб.: XIV Международная конференция по термическому анализу и калориметрии в России (RTAC-2013). Санкт-Петербург: Санкт-Петерб. гос. политехн. ун-т. 2013. С. 133-135). Недостатком данного состава является высокое значение температуры плавления, что снижает диапазон использования его по температуре и дополнительно увеличивает энергозатраты на приведение в рабочее состояние.Known electrolyte for chemical current sources, including fluoride and lithium chromate, potassium chloride with a melting point of 340 ° C (Demina M.A., Garkushin I.K., Bekhtereva E.M. Study of the stable triangle LiF-Li 2 CrO 4 -KCl four component reciprocal system
Figure 00000002
. In: XIV International Conference on Thermal Analysis and Calorimetry in Russia (RTAC-2013). St. Petersburg: St. Petersburg. state Polytechnic un-t 2013.S. 133-135). The disadvantage of this composition is the high value of the melting temperature, which reduces the range of its use in temperature and additionally increases the energy consumption for bringing into working condition.

Настоящее изобретение обеспечивает работу состава в качестве электролита для химического источника тока в интервале температур 320…325°С.The present invention provides the composition as an electrolyte for a chemical current source in the temperature range of 320 ... 325 ° C.

Новизна заявляемого состава по сравнению с известными заключается в том, что в электролит, содержащий фторид лития, хлорид калия, хромат лития, дополнительно введен хромат калия, что снижает температуру плавления солевого состава.The novelty of the claimed composition compared with the known lies in the fact that in the electrolyte containing lithium fluoride, potassium chloride, lithium chromate, potassium chromate is additionally introduced, which reduces the melting point of the salt composition.

Технический результат достигается сплавлением ингредиентов в определенных соотношениях, которые получены в результате изучения объединенного тетраэдра из фторида лития, хлорида калия, хроматов лития и калия при следующем соотношении компонентов, масс. %:The technical result is achieved by fusing the ingredients in certain proportions, which are obtained by studying the combined tetrahedron of lithium fluoride, potassium chloride, lithium chromium and potassium chromates in the following ratio of components, mass. %:

Фторид литияLithium fluoride 1,57…1,631.57 ... 1.63 Хромат литияLithium chromate 64,59…66,2964.59 ... 66.29 Хлорид калияPotassium chloride 16,38…18,5216.38 ... 18.52 Хромат калияPotassium chromate 15,32…15,7015.32 ... 15.70

Предложенный электролит готовится следующим образом. Исходные предварительно обезвоженные соли взвешивают, помещают в платиновом микротигле в печь нагрева шахтного типа и переплавляют. Соотношения ингредиентов и температуры плавления составов для заявляемых пределов следующие:The proposed electrolyte is prepared as follows. The initial pre-dehydrated salts are weighed, placed in a platinum microtigger in a shaft-type heating furnace and melted. The ratio of ingredients and melting temperature of the compositions for the claimed limits are as follows:

Пример 1Example 1

0,0048 г (1,60 мас. %) фторида лития + 0,1963 г (65,44 мас. %) хромата лития + 0,0524 г (17,45 мас. %) хлорида калия + 0,0465 г (15,51 мас. %) хромата калия.0.0048 g (1.60 wt.%) Lithium fluoride + 0.1963 g (65.44 wt.%) Lithium chromate + 0.0524 g (17.45 wt.%) Potassium chloride + 0.0465 g ( 15.51 wt.%) Potassium chromate.

Температура плавления равна 320°С.The melting point is 320 ° C.

Пример 2Example 2

0,0049 г (1,62 мас. %о) фторида лития + 0,1989 г (66,29 мас. %) хромата лития + 0,0491 г (16,38 мас. %) хлорида калия + 0,0471 г (15,70 мас. %) хромата калия.0.0049 g (1.62 wt.%) Lithium fluoride + 0.1989 g (66.29 wt.%) Lithium chromate + 0.0491 g (16.38 wt.%) Potassium chloride + 0.0471 g (15.70% by weight) potassium chromate.

Температура плавления равна 322°С.The melting point is 322 ° C.

Пример 3Example 3

0,0047 г (1,57 мас. %) фторида лития + 0,1938 г (64,59 мас. %) хромата лития + 0,0555 г (18,52 мас. %) хлорида калия + 0,0460 г (15,32 мас. %) хромата калия.0.0047 g (1.57 wt.%) Lithium fluoride + 0.1938 g (64.59 wt.%) Lithium chromate + 0.0555 g (18.52 wt.%) Potassium chloride + 0.0460 g ( 15.32 wt.%) Potassium chromate.

Температура плавления составляет 325°С.The melting point is 325 ° C.

За указанными пределами состав не является однофазным и имеет более высокую температуру плавления.Beyond these limits, the composition is not single-phase and has a higher melting point.

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

Figure 00000003
Figure 00000003

Заявляемый электролит имеет преимущество по сравнению с известными - на 15-20°С снижена температура плавления, что снижает энергозатраты на активацию электролита и расширяет температурный диапазон его использования.The inventive electrolyte has an advantage over the known ones - the melting temperature is reduced by 15-20 ° C, which reduces the energy consumption for activation of the electrolyte and extends the temperature range of its use.

Claims (2)

Расплавляемый электролит для химического источника тока, включающий фторид, хромат лития, хлорид калия и соль калия, отличающийся тем, что в качестве соли калия введен его хромат при следующем соотношении компонентов, мас. %:A molten electrolyte for a chemical current source, including fluoride, lithium chromate, potassium chloride and potassium salt, characterized in that its chromate is introduced as a potassium salt in the following ratio of components, wt. %: Фторид литияLithium fluoride 1,57…1,631.57 ... 1.63 Хромат литияLithium chromate 64,59…66,2964.59 ... 66.29 Хлорид калияPotassium chloride 16,38…18,5216.38 ... 18.52 Хромат калияPotassium chromate 15,32…15,7015.32 ... 15.70
RU2015155482A 2015-12-23 2015-12-23 Melted electrolyte for chemical current source RU2633360C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015155482A RU2633360C2 (en) 2015-12-23 2015-12-23 Melted electrolyte for chemical current source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015155482A RU2633360C2 (en) 2015-12-23 2015-12-23 Melted electrolyte for chemical current source

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015155482A RU2015155482A (en) 2017-06-28
RU2633360C2 true RU2633360C2 (en) 2017-10-12

Family

ID=59309515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015155482A RU2633360C2 (en) 2015-12-23 2015-12-23 Melted electrolyte for chemical current source

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2633360C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791927C1 (en) * 2022-12-09 2023-03-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Electrolyte for chemical current source

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010117954A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-14 Eaglepicher Technologies, Llc Thermal battery electrolyte compositions, electrode-electrolyte composites, and batteries including the same
RU2566362C2 (en) * 2013-11-06 2015-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" Melted electrolyte for chemical current source

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010117954A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-14 Eaglepicher Technologies, Llc Thermal battery electrolyte compositions, electrode-electrolyte composites, and batteries including the same
RU2566362C2 (en) * 2013-11-06 2015-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" Melted electrolyte for chemical current source

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ДЕМИНА М.А. и др., Исследование стабильного треугольника LiF-Li 2 CrO 4 -KCl четырехкомпонентной взаимной системы Li,K//F,Cl,CrO 4 , Сборник трудов Международной научно-технической конференции по термическому анализу и калориметрии (RTAC-2013), С.-П. гос.политехн.ун-т, 2013, с.136-138. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791927C1 (en) * 2022-12-09 2023-03-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Electrolyte for chemical current source

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015155482A (en) 2017-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fernández et al. Development of new molten salts with LiNO3 and Ca (NO3) 2 for energy storage in CSP plants
JP2013201110A5 (en)
RU2633360C2 (en) Melted electrolyte for chemical current source
BR112016000230A2 (en) electrolyte to obtain fusions using an alulminium electrolyser
RU2566362C2 (en) Melted electrolyte for chemical current source
RU2645763C1 (en) Fused electrolyte for chemical current source
RU2340982C1 (en) Electrolyte for chemical source of current
KR20160045780A (en) Strontium bromide phase change material
RU2499334C1 (en) Electrolyte for chemical source of current
RU2506668C1 (en) Melted electrolyte for chemical current source
RU2478115C1 (en) Heat-retaining composition
RU2530893C2 (en) Electrolyte for chemical current source (versions)
Wang et al. Thermodynamic Modeling and Experimental Verification of Eutectic Point in the LiNO 3-NaNO 3-Ca (NO 3) 2 Ternary System
RU2489777C1 (en) Molten electrolyte for chemical current source
RU2612721C2 (en) Molten electrolyte for chemical current source
Balanović et al. Calorimetric investigation of Al–Zn alloys using Oelsen method
Huang et al. Thermostability of tropomyosins from the fast skeletal muscles of tropical fish species
RU2555369C1 (en) Meltable electrolyte for chemical source of current
RU2768250C1 (en) Electrolyte for chemical current source
RU2703220C1 (en) Heat accumulating material
RU2462497C2 (en) Heat-retaining composition
RU2714512C1 (en) Melted electrolyte for chemical current source
RU2492206C1 (en) Heat-accumulating composition
RU2484556C2 (en) Electrolyte for chemical current source
RU2567921C1 (en) Heat-retaining material

Legal Events

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

Effective date: 20171224