SU1005218A1

SU1005218A1 - Способ изготовлени инертного пористого электрода дл химического источника тока

Info

Publication number: SU1005218A1
Application number: SU802932655A
Authority: SU
Inventors: Октавиан Станиславович Ксенжек; Елена Моисеевна Шембель; Валентина Ивановна Литвинова; Тамара Леонтьевна Мартыненко; Леонид Борисович Райхельсон; Леонид Андреевич Соколов
Original assignee: Днепропетровский химико-технологический институт им.Ф.Э.Дзержинского; Предприятие П/Я В-2410
Priority date: 1980-06-20
Filing date: 1980-06-20
Publication date: 1983-03-15

Description

(И) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНЕРТНОГО ПОРИСТОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ .ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА

1 .

Изобретение относитс к изготовлению электродов химических источников тока и может быть использовано при разработке високоэнергоемких химических источников тока с анодом из щелоч .Hojro металла, растворенным в электро лите активным катодным веществом, электролитом на основе апротонного растворител и инертным электродом на ос нове углеродистого матери.ала. (Q

В насто щее врем инертные пористые электроды на основе углеродистых материалов готов тс одним из следующих способов: прессование, намазка, is напыление, насасывание из пульпы. Согласно этим способам исходный, углеродистый материал предварительно измельчаетс до нужного размера, смешиваетс со св зующим .и, в случае необхо- 20 димости, с порробразователем и (.или) гидрофобизатором. Р д технологий требует последующей термической обработки

Известен способ изготовлени инертного электрода первичного элемента, включающий нанесение на металличесх. кую подложку суспензии из смеси сажи и графита с раствором полимера в органическом растворителе с последую- щей сушкой нанесенного сло l

Однако этот cnocdiS технологически .сложен и энергоемкость полученных электрюдов невелика.

Наиболее-близким к предлагаемому .. по технической сущности и достигаемому результату вл етс спос изготовлени инертного пористого электрода на основе углеродных материалов дл химического источника тока с неводным электролитом на основе апротонных растворителей и активным катодт ным веществом, растворенным в электролите , включащий, приготовление массы электрода из исходного материала , последующую формовку электрода L 2. 3 Однако энергоемкость полученных . электродов невелика. 11,ель изобретени - повышение энергоемкости электрода. Поставленна цель достигаетс те что электрод после формовки подвергают электрохимичес Л)й анодной пол ризации до потенциалов, соответствующих потенциалу электрохимическог разложени фонового электролита. Указанна обработка инертного эл |трода приводит за счет улучшени ка талитических свойств к повышению ст пени использовани активного вещест ва, растворенного 8 электролите, и, как следствие, к повьшению энергоем кости. Способ заключаетс в следующем. Изготовленный пористый электрод из углеродистого материала, помещают в ванну, заполненную рабочим электролитом , не содержащим активного вещества, и анодно пол ризуют до потенциала разложени электролита относительно вспомогательного в двухэлектродной системе электрода или любого электрода сравнени в трехэлектродноР системе. Ток йнодной пол ризации выбирают не больше разр дного тока. Полученный таким образом электрод перенос т из ванны в истомник тока. При м е р 1. Источник тока системы электролит - раствор пер хлората лити в пропиленкарбонате. При разр де на пористом инертном катоде происходит восстановление SCj,, растворенного в электролите. Потенциал начала разложени фонового элек тролита, т.е. электролита, не содержащего двуокись серы, в анодной области 1,5 В относительно литиевого электрода. Пористый инертный катод, полученный прессованием порошка графита при давлении 200 кг/ск-, анодно пол ризуетс iактивируетс ( при посто нной плотности тока до потенциала ,5 В. В табл. 1 сопоставл етс разр дна емкость катода до анодной активации и после анодной активации. Показаны результаты активации электрода дл случа , когда плотность тока анодной активации равна плотнос ти тока эксплуатации химического источника трка. Сте-пень активации (где личество электричества при разр де н необработанном электроде; на 2184 предварительно анодно пол ризованном электроде). В табл. показано возрастание емкости в результате анодной пол ризации инертного электрод-а. Плотность тока анодной пол ризации равна разр дной плотности тока. П р и м е р 2. Электрод, изготовленный по примеру 1, анодно пол ризуетс при плотности тока меньшей, чем плотность тока эксплуатации химического источника тока. С уменьшением плотности тока анодной активации степень акти.вации вЬзрастает. В табл.2 показано вли ние плотности тока анодной пол ризации инертного электрода на возрастание емкости электрода. Плотность тока разр да посто нна и равна 2,6 м/./см . П р и м е р 3. Электрод, изготовленный по примеру 1, анодно пол ризуетс при посто нном потенциале. С возрастанием времени анодной пол ризации степень активации выходит на предельное значение. В табл.3 показано вли ние времени предварительной анодной пол ризации электрода при посто нном потенциале на возрастание емкости электрода . Плотность разр дного тока 3,5 мА/см, Пример «.Электрод, изготовленный по примеру 1 , анодно пол ризуетс при плотности тока меньше, чем плотность тока эксплуатации химического источника тока. Разр жаетс электрод в перхлоратном электролите на основе смеси растворителей пропиленкарбоната и ацетонитрила в соотношении 1:3- Активное веществодвуокись серы, растворенна в электролите . При плотности тока активации 1,6 мА/см, разр дной плотности , тока 2 ,6 мА/см степень активации электрода 17. При активации электрода происход т изменени непосредственно с поверхностью электрода. После активации электрод сохран ет активированное состо ние в течение всего периода измерений - 3 мес. Энергоемкость источника тока, включающего описанный электрод повышаетс за счет того, что, уменьша закладку более эффективного инертного электрода , можно соответственно

увеличить закладку активного вещества и таким образом повысить весовые и объемные характеристики источника. Использование предложенного способа позвол ет также увеличить мощность источника тока при сохранении первоначального веса и габаритов , так как на электрохимически обработанном электроде процесс можно вести при значительно больших плотност х тока. Таким образом, без нарушени прин той технологии введение операции аноной пол ризации инертного электрода позвол ет повысить энергоемкость и

мощность электрода и химического источника тока в целом.

Пример 5. В качестве электрода используетс ткань, плетенна из углеграфитовых волокон, характеризующа с м гкостью , эластичностью котора легко свертываетс в рулон необходимой плотности, что обеспечивает увеличение поверхности инерт. ного катода. Электрод подвергают анодной пол ризации при гтлотнссти тока меньшей , чем плотность тока эксплуатации химического источника тока .

Т а б л и ц а 2

Таблица 3

7 10052188

Claims

Формула изобретени шени энергоеикск:ти электрода, элекСпособ изготовлени инертноготрохимической анодной пол ризэции

пористого электрода дл химическогодо потенциалов, соответствующих поисточника тока с неводнын электроли-s тенциалу электрохимического разлотом на основе апротонных раствори-жени фонового электр.олита.

телей и активным катодным веществом.Источники информации,

растворенным в электролите, включаю- прин тые во внимание при экспертизе

щий приготовление массы электрода1. Авторское свидетельство СССР

из исходного материала, последующую tf V59820, кл. Н 01. М VOS , 1973.

формовку электрода, отличаю-
2. Патент США Н 3891«58,

щ и и с тем, что, с целью повы-кл. 136-6, 1-975. трод после формовки подвергают элек