RU2768250C1 - Electrolyte for chemical current source - Google Patents

Electrolyte for chemical current source Download PDF

Info

Publication number
RU2768250C1
RU2768250C1 RU2021119315A RU2021119315A RU2768250C1 RU 2768250 C1 RU2768250 C1 RU 2768250C1 RU 2021119315 A RU2021119315 A RU 2021119315A RU 2021119315 A RU2021119315 A RU 2021119315A RU 2768250 C1 RU2768250 C1 RU 2768250C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lithium
electrolyte
rubidium
bromide
melting point
Prior art date
Application number
RU2021119315A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анастасия Вячеславовна Харченко
Иван Кириллович Гаркушин
Екатерина Михайловна Егорова
Владислав Александрович Новиков
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 RU2021119315A priority Critical patent/RU2768250C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2768250C1 publication Critical patent/RU2768250C1/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

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)

Abstract

FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention relates to development of electrolytes for medium-temperature chemical current sources based on lithium and rubidium halides and chromates. According to the invention, the electrolyte of the chemical current source, which contains lithium and rubidium bromides, additionally contains lithium chromate with the following ratio of components (wt%): lithium bromide — 46.04…46.97, rubidium bromide — 36.54…37.57, lithium chromate — 16.39…16.49.EFFECT: low melting point and wider range of use in molten state of electrolyte with low melting point.1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к разработке электролитов для среднетемпературных химических источников тока на основе галогенидов и хроматов лития и рубидия.The invention relates to the development of electrolytes for medium-temperature chemical current sources based on lithium and rubidium halides and chromates.

Известен электролит - эвтектическая смесь на основе системы Li2CrO4-LiBr и включающая 55,07 мол. % (29,07 мас. %) бромида лития и 44,93 мол. % (54,95 мас. %) хромата лития. Состав имеет сравнительно высокую температуру плавления, равную 370°С (Посыпайко В.И., Алексеева Е.А. Диаграммы плавкости солевых систем. Ч. III. Двойные системы с общим катионом. - М.: Металлургия, 1979. - С. 102). Недостатком данного состава является высокая температура плавления.Known electrolyte - a eutectic mixture based on the Li 2 CrO 4 -LiBr system and including 55.07 mol. % (29.07 wt.%) lithium bromide and 44.93 mol. % (54.95 wt.%) lithium chromate. The composition has a relatively high melting point of 370 ° C (Posypayko V.I., Alekseeva E.A. Diagrams of melting of salt systems. Part III. Binary systems with a common cation. - M .: Metallurgy, 1979. - P. 102 ). The disadvantage of this composition is the high melting point.

Известен электролит, включающий 29,06 мол. % (34,28 мас. %) бромида рубидия и 70,94 мол. % (65,72 мас. %) хромата лития. Температура плавления смеси равна 395°С (Kharchenko A.V., Egorova Е.М., Garkushin I.K. Study of phase equilibria in the Li2CrO4-RbBr quasi-binary system / XVI International Conference on Thermal Analysis and Calorimetry in Russia RTAC-2020, Moscow, Russia. Book of Abstracts, 2020. - P. 97). Недостатком данного состава является высокая температура плавления.Known electrolyte, including 29.06 mol. % (34.28 wt.%) rubidium bromide and 70.94 mol. % (65.72 wt.%) lithium chromate. The melting point of the mixture is 395°C (Kharchenko AV, Egorova E.M., Garkushin IK Study of phase equilibria in the Li 2 CrO 4 -RbBr quasi-binary system / XVI International Conference on Thermal Analysis and Calorimetry in Russia RTAC-2020, Moscow, Russia, Book of Abstracts, 2020. - P. 97). The disadvantage of this composition is the high melting point.

Наиболее близким по технической сущности является электролит, включающий 59,0 мол. % (43,04 мас. %) бромида лития и 41,0 мол. % (56,96 мас. %) бромида рубидия. Однако он тоже имеет высокую температуру плавления - 287°С (Коршунов Б.Г., Сафонов В.В., Дробот Д.В. Фазовые равновесия в галогенидных системах. М.: Металлургия, 1979. - С. 13).The closest in technical essence is an electrolyte containing 59.0 mol. % (43.04 wt.%) lithium bromide and 41.0 mol. % (56.96 wt.%) rubidium bromide. However, it also has a high melting point - 287°C (Korshunov BG, Safonov VV, Drobot DV Phase equilibrium in halide systems. M.: Metallurgy, 1979. - S. 13).

Техническим результатом настоящего технического решения является снижение температуры плавления и расширения диапазона использования в расплавленном состоянии электролита с низкой температурой плавления.The technical result of the present technical solution is to reduce the melting temperature and expand the range of use in the molten state of the electrolyte with a low melting point.

Технический результат достигается тем, что электролит для химического источника тока, включающий бромиды лития и рубидия, дополнительно содержит хромат лития при следующем соотношении компонентов (мас. %):The technical result is achieved by the fact that the electrolyte for the chemical current source, including lithium and rubidium bromides, additionally contains lithium chromate in the following ratio of components (wt.%):

бромид лития - 46,04…46,97,lithium bromide - 46.04 ... 46.97,

бромид рубидия - 36,54…37,57,rubidium bromide - 36.54 ... 37.57,

хромат лития - 16,39…16,49.lithium chromate - 16.39 ... 16.49.

Новизна заявляемого состава по сравнению с прототипом заключается в том, что смесь, содержащая бромиды лития и рубидия, дополнительно содержит хромат лития.The novelty of the claimed composition in comparison with the prototype lies in the fact that the mixture containing lithium and rubidium bromides additionally contains lithium chromate.

Электролит получен изучением системы Li2CrO4-LiBr-RbBr методом дифференциального термического анализа.The electrolyte was obtained by studying the system Li 2 CrO 4 -LiBr-RbBr by differential thermal analysis.

Примеры конкретного исполнения:Examples of a specific implementation:

1. Предварительно обезвоженные соли расплавляли в печи шахтного типа в соотношении: 0,1409 г (46,97 мас. %) бромида лития + 0,1096 г (36,54 мас. %) бромида рубидия + 0,0495 г (16,49 мас. %) хромата лития. Температура плавления электролита - 251°С.1. Pre-dehydrated salts were melted in a shaft-type furnace in the ratio: 0.1409 g (46.97 wt. %) of lithium bromide + 0.1096 g (36.54 wt. %) of rubidium bromide + 0.0495 g (16. 49 wt %) lithium chromate. The melting point of the electrolyte is 251°C.

2. 0,1400 г (46,66 мас. %) бромида лития + 0,1106 г (36,88 мас. %) бромида рубидия + 0,0494 г (16,46 мас. %) хромата лития.2. 0.1400 g (46.66 wt%) lithium bromide + 0.1106 g (36.88 wt%) rubidium bromide + 0.0494 g (16.46 wt%) lithium chromate.

Температура плавления электролита равна 245°С.The melting point of the electrolyte is 245°C.

3. 0,1381 г (46,04 мас. %) бромида лития + 0,1127 г (37,57 мас. %) бромида рубидия + 0,0492 г (16,39 мас. %) хромата лития.3. 0.1381 g (46.04 wt%) lithium bromide + 0.1127 g (37.57 wt%) rubidium bromide + 0.0492 g (16.39 wt%) lithium chromate.

Температура плавления электролита равна 247°С.The melting point of the electrolyte is 247°C.

4. 0,1476 г (49,204 мас. %) бромида лития + 0,1022 г (34,072 мас. %) бромида рубидия + 0,0502 г (16,724 мас. %) хромата лития.4. 0.1476 g (49.204 wt%) lithium bromide + 0.1022 g (34.072 wt%) rubidium bromide + 0.0502 g (16.724 wt%) lithium chromate.

Температура плавления электролита - 291°С.The melting point of the electrolyte is 291°C.

5. 0,1317 г (43,89 мас. %) бромида лития + 0,1198 г (39,94 мас. %) бромида рубидия + 0,0485 г (16,17 мас. %) хромата лития.5. 0.1317 g (43.89 wt%) lithium bromide + 0.1198 g (39.94 wt%) rubidium bromide + 0.0485 g (16.17 wt%) lithium chromate.

Температура плавления электролита - 262°С.The melting point of the electrolyte is 262°C.

За заявляемыми пределами (примеры 4, 5) возрастает температура плавления и нарушается однофазность электролита.Beyond the claimed limits (examples 4, 5) the melting temperature increases and the single-phase electrolyte is disturbed.

Сравнительные данные известного и заявляемого электролитов приведены в таблице.Comparative data of the known and claimed electrolytes are given in the table.

Данные электролитов по прототипу и заявляемому составуElectrolyte data on the prototype and the claimed composition

Figure 00000001
Figure 00000001

Как видно из таблицы, заявляемый электролит имеет преимущества по сравнению с известным: 1. на 36-42°С снижена температура плавления, что значительно снижает энергозатраты на плавление смеси и приведение электролита в рабочее состояние; 2. расширение диапазона использования электролита в расплавленном состоянии; 3. на 19,39-20,42 мас. % снижено содержание дорогостоящего бромида рубидия.As can be seen from the table, the claimed electrolyte has advantages over the known one: 1. the melting point is reduced by 36-42°C, which significantly reduces the energy consumption for melting the mixture and bringing the electrolyte into working condition; 2. expanding the range of use of the electrolyte in the molten state; 3. at 19.39-20.42 wt. % reduced content of expensive rubidium bromide.

Claims (4)

Электролит для химического источника тока, включающий бромиды лития и рубидия, отличающийся тем, что дополнительно содержит хромат лития при следующем соотношении компонентов (мас. %):An electrolyte for a chemical current source, including lithium and rubidium bromides, characterized in that it additionally contains lithium chromate in the following ratio of components (wt.%): бромид лития - 46,04…46,97,lithium bromide - 46.04 ... 46.97, бромид рубидия - 36,54…37,57,rubidium bromide - 36.54 ... 37.57, хромат лития - 16,39…16,49.lithium chromate - 16.39 ... 16.49.
RU2021119315A 2021-06-30 2021-06-30 Electrolyte for chemical current source RU2768250C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021119315A RU2768250C1 (en) 2021-06-30 2021-06-30 Electrolyte for chemical current source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021119315A RU2768250C1 (en) 2021-06-30 2021-06-30 Electrolyte for chemical current source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2768250C1 true RU2768250C1 (en) 2022-03-23

Family

ID=80819763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021119315A RU2768250C1 (en) 2021-06-30 2021-06-30 Electrolyte for chemical current source

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2768250C1 (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 (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59151769A (en) * 1983-02-19 1984-08-30 Hitachi Maxell Ltd Organic electrolyte battery
JPH0261962A (en) * 1988-08-26 1990-03-01 Japan Storage Battery Co Ltd Lithium type heat battery
US20080299447A1 (en) * 2007-05-25 2008-12-04 Syozo Fujiwara Molten salt and thermal battery
WO2010117954A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-14 Eaglepicher Technologies, Llc Thermal battery electrolyte compositions, electrode-electrolyte composites, and batteries including the same
RU2478115C1 (en) * 2011-10-17 2013-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Heat-retaining composition
RU2530893C2 (en) * 2012-09-27 2014-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" Electrolyte for chemical current source (versions)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59151769A (en) * 1983-02-19 1984-08-30 Hitachi Maxell Ltd Organic electrolyte battery
JPH0261962A (en) * 1988-08-26 1990-03-01 Japan Storage Battery Co Ltd Lithium type heat battery
US20080299447A1 (en) * 2007-05-25 2008-12-04 Syozo Fujiwara Molten salt and thermal battery
WO2010117954A1 (en) * 2009-04-06 2010-10-14 Eaglepicher Technologies, Llc Thermal battery electrolyte compositions, electrode-electrolyte composites, and batteries including the same
RU2478115C1 (en) * 2011-10-17 2013-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Heat-retaining composition
RU2530893C2 (en) * 2012-09-27 2014-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный технический университет" Electrolyte for chemical current source (versions)

Cited By (2)

* 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
RU2805980C1 (en) * 2023-03-22 2023-10-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Electrolyte for chemical current source

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kubota et al. New inorganic ionic liquids possessing low melting temperatures and wide electrochemical windows: Ternary mixtures of alkali bis (fluorosulfonyl) amides
RU2768250C1 (en) Electrolyte for chemical current source
Kubota et al. Cation mixtures of alkali metal (Fluorosulfonyl)(trifluoromethylsulfonyl) amide as electrolytes for lithium secondary battery
JP5780484B2 (en) Ionic liquid
Mashadieva et al. Phase equilibria in the Cu2Se–GeSe2–SnSe2 system
Fujiwara et al. New iodide-based molten salt systems for high temperature molten salt batteries
RU2566362C2 (en) Melted electrolyte for chemical current source
Logvinova et al. Phase Relations in the K 2 MoO 4–Ln 2 (MoO 4) 3–Zr (MoO 4) 2 (Ln= La–Lu, Y) systems
RU2489777C1 (en) Molten electrolyte for chemical current source
Deguchi et al. An advanced ionic liquid-lithium salt electrolyte mixture based on the bis (fluoromethanesulfonyl) imide anion
RU2645763C1 (en) Fused electrolyte for chemical current source
RU2703220C1 (en) Heat accumulating material
RU2478115C1 (en) Heat-retaining composition
RU2506668C1 (en) Melted electrolyte for chemical current source
RU2499334C1 (en) Electrolyte for chemical source of current
RU2633360C2 (en) Melted electrolyte for chemical current source
RU2791927C1 (en) Electrolyte for chemical current source
RU2805980C1 (en) Electrolyte for chemical current source
RU2530893C2 (en) Electrolyte for chemical current source (versions)
RU2453014C1 (en) Electrolyte for chemical current source
RU2567921C1 (en) Heat-retaining material
Julien et al. High Temperature X-Ray Study of Lead Halides and Oxyhalides1a
Kubota et al. Electrolyte performance of LiFTA-CsFTA molten salt for lithium secondary battery
Shahskov et al. Secant Tetrahedron LiF–KBr–KVO 3–LiKMoO 4 of the Five-Component Reciprocal System Li, K‖ F, Br, VO 3, MoO 4
Radzikhovskaya et al. Ternary systems LiBr-Li2MoO4-Li2WO4 and LiF-Li2MoO4-Li2WO4