SU969131A1

SU969131A1 - Химический источник тока

Info

Publication number: SU969131A1
Application number: SU792782879A
Authority: SU
Inventors: В.Д. Походенко; В.Г. Кошечко; В.И. Барчук; К.С. Исагулов
Original assignee: Институт Физической Химии Им.Л.В.Писаржевского
Priority date: 1979-06-15
Filing date: 1979-06-15
Publication date: 1984-11-15

Abstract

1.ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА, содержащий органический катод,растворенный в органическом электролите, и анод, отличающийс тем, что, с целью повышени ЭДС,цикличности , в качестве катода вз т стабильный катион-радикал ароматического амина или гетероциклического соединени , стабильный электронейтральный радикал .ароматического кислород- или азотосодержащего соединени . 2,Химический источник тока по п.1 отличающийс тем, что в качестве катода вз т катион-радикал тритолиламина-. 3.Химический источник тока по П.1, отличающийс тем, что . в качестве катода вз т катионрадикал феназина. 4.Химический источник тока по П.1, отличающийс , тем, что в качестве катода вз т электронейтральный радикал феноксила. 5.Химический источник тока по П.1, отличающийс тем, что в качестве катода вз т электронейтральный радикал дифенилпикрилгидразила . 6.Химический источник тока по i П.1, отличающийс тем, что, с целью обеспечени перезар СЛ жаемости, в качестве анода вз т стабильный анион-радикал ароматического соединени , растворенный в органическом электролите. 7,Химический истОчни.к тока по пп.Диб, отличающийс « Од тем, что в качестве анода вз т анион-радикал нафталина. СО СО

Description

Изобретение относитс к источнику тока с органическим электролитом . Известен химический источник тока , содержащий органический катод, растворенный в двуокиси серыми литиевый анод ij . Однако температурный режим.работ этого источника весьма ограничен, поскольку температура кипени растворител (80) равна - и такой элемент может работать лишь при низ ких температурах или при более высо ких температурах под давлением.Тако температурный режим работы требует сложной технологии изготовлени эле мента и специальных условий его хра нени , при этом во избежание взрыва элемента требуетс установка в элементе дополнительного устройства. П скольку в известном вариа-нте источника тока используетс SO, , котора во многих химических реакци х выступает в качестве восстановител , это приводит к весьма ограниченному выбору катодов (окислителей), рбла-дающих высоким окислительным потенциалом . Кроме того, двуокись серы реагирует с металлическим литием, что уменьшает срок хранени источника тока. . , Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс источник .тока, содержащий органический катод растворенный в органическом электро лите и литиевый анод 2 . Однако органические комплексы,используемые в этом источнике тока, плохо растворимы в органических эле тролитах. ЭДС такого источника тока 2,98-3,26 В. Этот источник тока не перезар жаем. Цель - изобретени - повышение ЭДС источника тока. Дл этого в предлагаемом источнике тока в качестве катода вз т стабильный катион-радикал,аромати-. ческрго амина или гетероциклического соединени или стабильный электронейтральный радикал ароматического кислород-.или азотсодержащего соединени . В качестве катода можно использовать катион-радикал тритолиламина или феназина или электронейтральный радикал феноксила, или дифенилтикрил гидразила. Дл обеспечени перезар жаемости предлагаемого источника тока в качестве анода вз т стабильный анинрадикал ароматического соединени , например нафталина, растворимый в органическом электролите. Кроме высоких окислительно-восстановительных свойств дл эффективного использовани в обратимых источ никак тока свободные радикалы должны обладать достаточной стабильностью (т.е. долгим временем жизни) по крайней мере в течение нескольких лет. Этим требовани м в качестве катодных материалов удовлетвор ют: стабильные катион-радикалы р да парафенилендиамина, трифениламина, феназина, фентиазина, тиантрена и др электронейтральные замещенные феноксильные, дифенилпикрилгидразильные , трифенилметильные, трифенилвердазильные, нитросильные и др. радикалы, а в качестве анодных материалов - стабильные анион-радикалы нафталина, антрацена,бензпирена бензофенола и др.ароматических углеводородов . Источник тока разделен на катодное и анодное пространства полупроницаемой перегородкой ,обладающей свойством свободно пропускать неорганичес кие ионы электролита и лолностью задерживать свободные радикалы.В катодном и анодном простран1.:тве находитс один и тот же электролит,состо щий из неорганического растворител и диссоциированной в. нем неорганической соли . В анодном пространстве растворен радикал-восстановитель, а в катодном радикал-окислитель. Токосъем осуществл етс при помощи химически инертных к радикалу-восстановителю и к радикалу-окислителй металлических или графитовых электродов, погруженных в раствор катодного и анодного пространства.Токообразующей реакцией при работе такого элемента вл етс окисление радикала-восстановител (А ) радикалом-окислителем (R) или (К-). A- R4RHA+RiR®), где А - анион-радикал; R - катион-радикал; R. - эл.ектронейтральный радикал . Зар д источника протекает по обратной реакции: в анодном пространстве происходит восстановление электронейтральной молекулы А «.. а в катодном - окисление электронейтральной молекулы или аниона R R Проведенные физико-химические исследовани показали, что процесс разр да и зар да такого источника тока св зан только с переносом электрона , не вызывающего дальнейших необратимых химических превращений рабочих веществ, а образующиес при этом частицы обладают исключительной стабильностью, причемрегенераЦи частиц Токообразующей реакции

протекает количественно. В силу этого такой источник тока,основанный на окислительно-восстановительных превращени х свободных радикалов,способен выдерживать неограниченно большое число зар дно-разр дных циклов. Поскольку в таком источнике тока компоненты (свободные радикалы) токо образующей реакции полностью растворены в электролите, то не требу- етс специальной технологии приготовлени твердых электродов из

окислител или восстановител , а процесс разр да-зар да не св зан с электрохимическим формированием и электрокристаллиэацией твердых электродов и, следовательно, не вли ет на изменение площади и объема электродов.

t

В таблице приведены примеры выпол-: Jнeни обратимых источников тока, ос-/. нованных на окислительно-восстановительных реакци х свободных радикалов.

Примечание ТГФ - тетрагидрофура:н

Claims

1.ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА, содержащий органический катод,растворенный в органическом электролите, и анод, отличающийся тем, что, с целью повышения ЭДС,цикличности, в качестве катода взят стабильный катион-радикал ароматического амина или гетероциклического соединения, стабильный электронейтральный радикал .ароматического кислород- или азотосодержащего соединения.

2.ХимичёСкиЙ источник тока по π. 1 отличающийся тем, что в качестве катода взят катион-радикал тритолиламина-.

3. Химический источник тока по

п.1, отличающийся тем, что . в качестве катода взят катионрадикал феназина.

4. Химический источник тока по

п.1, отличающийся, тем, . что в качестве катода взят электро-; нейтральный радикал феноксила.

5. Химический источник тока по

п.1, отличающийся тем, что в качестве катода взят электронейтральный радикал дифенилпикрилгидразила.

6. Химический источник тока по

п.1, отличающийся тем, § что, с целью обеспечения перезаря- ” жаемости, в качестве анода взят стабильный анион-радикал ароматического соединения, растворенный в органическом электролите.

7. Химический источник тока по пп.1 и 6, отличающийся тем, что в качестве анода взят анион-радикал нафталина.

SU „ 969131

969.131