химический каталог




Электрохимическая энергетика

Автор Н.В.Коровин

.

Для улучшения работы ЭА рекомендуется вводить в воздушный электрод катализаторы: пирополимеры порфиринов или фталоцианинов, оксиды и др. В качестве электролита используется раствор 6-7 М КОН, рекомендуется циркуляция раствора электролита.

218

Рабочее напряжение при j'Cp.= 0,05+0,2 равно '0,8-0,65 В, при заряде 1,75 В. Разработаны батареи ЭА с энергозапасом до 30 кВт • ч. Ресурс ЭА достигает 300 циклов. Удельная энергия приу'ср = 0,05+0,2 равна 70-115 Вт • ч/кг. Капитальные затраты-40 дол л/(кВт • ч) [45, с. 1066-1072].

Основным недостатком <воздушно:железного ЭА является невысокое значение КПД - около 30%. Это обусловлено высокими значениями поляризации электродов при заряде и разряде и выделением водорода на железном электроде при заряде. Кроме того, невелика удельная мощность ЭА - 20-40 Вт/кг.

4.3.6 Аккумуляторы с неводными растворами электролитов.

В связи с успешной разработкой и освоением производства , первичных элементов с литиевым анодом и неводными раство-! рами электролитов с высокой удельной энергией возникла идея создания ЭА с неводными растворами электролитов. Первоначально в качестве отрицательного электрода использовался лишь литий, имеющий высокую теоретическую удельную емкость (3,85 А ? ч/г) и отрицательное значение потенциала.

Аккумуляторы с литиевыми электродами [42; 51; 98, с. 80; 146; 151]. Одной из основных проблем в разработке таких ЭА оказалась необходимость улучшения циклируемости литиевого электрода. В процессе, циклирования литий пассивируется и постепенно теряет свою активность. Кроме того, литий осаждается в рыхлой форме с образованием дендритов.

Основными факторами, влияющими на циклируемость лития, являются условия циклирования и природа растворителя и электролита. С увеличением плотности тока и глубины разряда циклируемость электрода ухудшается. Подбором растворителей и электролитов можно увеличить плотность тока и заряд i лития.

Так, если в растворе 1 М LiC104 в пропиленкарбонате удается получить при плотности тока 25 А/м2 заряд до 10 кКл/м2 при эффективности 56%, то в растворе 2,5 М LiC104 в 1,3-диоксолане при плотности тока 100 А/м2 - до 400-600 кКл/м2 при эффективности 96%. Для предупреждения взрыва рекомендуется применять LiAsF6 вместо 1ЛСЮ4.

Достаточно большое число, циклов (до 500 кКл/м2) получено в растворе LiAsF6 в 2-метилтетрагидрофуране. Рекомендуется также применение смеси растворителей, например 2-метилтет-Рагидрофурана и тетрагидрофурана, этиленкарбоната или

|

пРопиленкарбоната с эфирами (диоксоланом, демитоксиэта-219

ном). Большое внимание в последнее время уделяется сульфп. лану, устойчивому в широком диапазоне потенциалов и темпе, ратур.

Для снижения склонности лития к пассивации рекомендует, ся глубокая очистка электролита и растворителя. Растворители очищают перегонкой, фильтрацией через колонки, например с безводным оксидом алюминия. Качество осадка лития удается улучшить введением в раствор некоторых добавок, например CSj, РОС12, PSC12, POBr2, VOCl2, N20 (добавки-очистители). Наиболее эффективной оказалась добавка PSBr2 (0,1 моль/л). Полезным оказалось добавление соли LiBr, при разряде Эд выделяется Вг2, который затем растворяет дендриты лития.

Для улучшения структуры осадка металла и предотвращения дендритообразования применяют сплав лития с алюминием. Однако в течение времени при циклировании электрода происходит старение сплава. Кроме того, примеси в алюминии вызывают пассивацию лития. Тем не менее применение сплава приводит к повышению' эффективности анодного процесса, удается получить заряд до 1200 кКл/м2.

Активными веществами положительного электрода служат соединения слоистой или канальной структуры: халькогениды и оксиды переходных металлов: TiS2, MoJ^, CrS^MbS^ NbSe3, V2Os, Nao^CrSj, VCrSj, Na0,2Cr0(85V()>11S2, CaxMo6S8_i,V6013,Mo03, MojOg, Cr3Og, V205 • P205, а также графит и SD2. По мнению итальянских и болгарских исследователей весьма перспективны катоды из ванадиевой бронзы Li12V3Og.

(4.36) (4.37) (4.38)

3 процессе разряда ионы лития внедряются в соединения слоистой или канальной структуры, например

jcLi+ + TiS2 + хе~ ** Ux1iS2,

x Li+ + Ыард Сгвг + xe~ s* Li^ Na^ CrS^

xLi+ + V6013 + xe- ** Ц,У6013.

Li I VCrS2, Li IC, Li I Mo6Og, Li | Lit 2V3Og [146; 149]. Обнадеживающие результаты получены в Канаде [146] для ЭА с токообразую-щей реакцией

(4.39)

Разряд

xLi + Мо608 ^ряд LixMo608.

Электролит - раствор 1 М LiAsF6 в пропиленкарбонате с полимерным сепаратором. Разрядное напряжение ЭА равно 2 В, зарядное напряжение - 2,1 В, наработка - до ЮСО циклов. Однако плотность тока невелика - 5-20 А/м2 при температуре 25-50°С. Цилиндрические ЭА с Li | фирмы "Бэлард" (США), с емкостью 1,8 А-ч имеют рабочее напряжение 2,9 В, максимальный ток разряда до 10 А, удельную энергию 180-200 Вт • ч/кг и 300-350 Вт • ч/м3. Саморазряд < 0,1% за 1 месяц, рабочие температуры от -40 до +75°С [149].

Канадская фирма "Моли Энерджи Лимитед" [83, с. 89-101; 149] выпускала небольшими сериями (200-300 батарей в сутки) цилин

страница 69
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

Скачать книгу "Электрохимическая энергетика" (2.11Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
вывески 19 века
пустышки elodie details
этажерки под телевизор
gma321.1е

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(28.02.2017)