химический каталог




Электрохимическая энергетика

Автор Н.В.Коровин

полисульфидами натрия, что ускоряет перемещение полисульфидов к электролиту. В ЭА с таким электродом обеспечивается почти полное окисление полисульфидов до серы за относительно короткое время (до 95% за 5 ч). Однако при высоких плотностях тока (выше 1 кА/м2) полностью окислить поли-сульфиды до серы не удается.

Так как расплавленная сера очень агрессивна, то токоотво-дами положительного электрода могут быть лишь проводники,

228

устойчивые по отношению к сере, например молибден, хром и алюминий. Обычно используется алюминий, покрытый слоем сплава с высоким содержанием хрома и тонким слоем графита.

Отрицательные электроды. На электроде протекает обратимый процесс:

Заряд

Na Na+ + е".

Разряд

Реакция идет с высокой скоростью. К нежелательным явлениям при работе электрода относится неполное смачивание электролита натрием, возникающее при повышении температуры выше некоторого предельного значения, зависящего от структуры и состава электрода. Ухудшение смачивания происходит, например, при наличии в электролите некоторых примесей (кальция и др.). Для улучшения смачивания натрием электролит покрывают тонким слоем свинца, осаждаемого из ацетата свинца.

Аккумуляторы. Большинство Э А имеет трубчатую конструкцию. Применение дисковых и других плоских электролитов связано с большими трудностями герметизации ЭА.

Используются две разновидности трубчатых ЭА (рис. 4.9). В одной из них внутри трубчатого электролита находится серный электрод (рис. 4.9, а), в другой - натриевый электрод (рис. 4.9, б). Применение центрального серного электрода упрощает антикоррозионные меры. Такие ЭА разрабатываются в Англии. Трубки электролита длиной 0,3, толщиной стенки 1,8 ? Ю-3 и внешним диаметром 3,3 • Ю-2 м заполняются графитоЕым

229

волокном, пропитанным серой. Около электролита графит находится в смеси с глиноземом. Токоотводом служит алюминий, защищенный слоями нихрома и графита. Электролит с центральным серным электродом помещают в трубку (корпус) ЭА. В кольцевом зазоре между корпусом ЭА и электролитом находятся графитовые шарики, промежутки между которыми заполнены натрием. Графитовый заполнитель нужен для уменьшения количества свободного натрия, который может взаимодействовать с серой в случае образования трещин или разрушения электролита. Большинство разработчиков используют конструкцию ЭА с центральным натриевым электродом. В этом случае сера находится в кольце между электролитом и корпусом ЭА. Для повышения безопасности работы ЭА камеру натриевого электрода заполняют пористыми веществами из керамики, стекла или металла.

Для повышения коррозионной стойкости применяются многослойные корпуса. Например, японская фирма "Юаза Бэтери" предложила корпус, состоящий из слоев Fe - Cr - А1 - сплава, диффузионного слоя А1 - Сг в стали, хромированной малоуглеродистой стали и графитового покрытия.

Разработанные ЭА имеют следующие характеристики. Напряжение при разряде изменяется от 1,85 до 1,76 В (Jp =1 кА/м2), при заряде - от 2 до 2,4 В. Удельная энергия (3-8-часовой разряд) 120-235 Вт-кг и 190-420 кВт-ч/м3, КПД ЭА в среднем 75-85%, наработка 1000-5000 циклов, срок службы - до 26000 ч.

Батареи ЭА. Аккумуляторы в батарее соединяют либо последовательно, либо параллельно в блоки, последние в свою очередь параллельно или последовательно - в батарею. Для обеспечения надежности работы ЭА предусмотрено отключение параллельно работающих и шунтирование последовательно соединенных ЭА. Батарея ЭА имеет термоизоляцию и систему поддержания температуры ЭА в заданных пределах. Соответственно удельная энергия батареи меньше энергии отдельных ЭА и составляет 70-150 Вт • ч/кг и 300-100 кВт ? ч/м3 при /Ср = 0,2+0,5, КПД - 75-80%.

Разработаны и испытаны батареи ЭА с энергозапасом до 50 кВт • ч (Великобритания), 12 кВт . ч (США), 80 кВт ? ч (10 кВт) (Япония). Готовятся к испытанию установки с энергозапасом 500 кВт • ч (100 кВт) (Великобритания и США) и до 8 МВт • ч (1 МВт) (Япония) и разрабатывается установка с энергозапасом 100 МВт • ч (США и Великобритания). 230

Фирма "Клорайд Сайлент Пауа" (Великобритания) [153] объявила о готовности приступить к массовому производству ЭА.

Удельные капитальные затраты оцениваются в пределах 10-40 долл/(кВт • ч) (при 5-8-часовом разряде), причем удельные затраты на реагенты не превышают 10% стоимости батареи ЭА. Энергоустановка на основе ЭА оценивается в 150 фунтов стерлингов на 1 кВт, при этом на долю аккумуляторов приходится 1/3 затрат.

Другие разновидности аккумуляторов. Для снижения рабочей температуры рекомендуется вместо чистой серы применять смеси серы с хлоридами серы и алюминия, а также растворители: диметилформамид, диметилацетамид, этиленгликоль и др. [154]. Аккумулятор с раствором католита имеет рабочую температуру 150°С. Это упрощает его эксплуатацию, уменьшает коррозионную активность окислителя. Однако пока) плотность мощности и КПД этого ЭА значительно ниже, чем у ЭА с расплавом серы.

Предлагается также замена серы другими окислителями [42], например, Fe3+, РЬС13, Сг03, В

страница 73
< 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
где в перми выучиться на мастера по ремонту холодильников
http://taxiru.ru/shashki-dlya-taxi-all/shashki-dlya-taksi-2/
спектакль мои дорогие мужчины
туалетный столик белый глянец в спальню

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
(15.12.2017)