RU2845360C1

RU2845360C1 - Электролит для химического источника тока

Info

Publication number: RU2845360C1
Application number: RU2025102570A
Authority: RU
Inventors: Антон Александрович Финогенов; Иван Кириллович Гаркушин; Евгений Игоревич Фролов
Filing date: 2025-02-06
Publication date: 2025-08-18

Abstract

Изобретение относится к области энергетики, в частности к разработке составов, применяющихся в качестве расплавляемых электролитов для химических источников тока. Согласно изобретению, в электролит, включающий бромид лития и бромид цезия, для снижения температуры плавления дополнительно введен карбонат лития при следующем соотношении компонентов (мас.%): бромид лития 45,60…45,89, бромид цезия 52,58…52,91, карбонат лития 1,20…1,82. Техническим результатом является снижение температуры плавления, что снижает энергозатраты и расширяет диапазон использования электролита по температуре. 1 табл., 5 пр.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области энергетики, в частности к разработке составов, применяющихся в качестве расплавляемых электролитов для химических источников тока.

Уровень техники

Известны составы электролитов для химических источников тока.

Первый включает бромид лития (81,5 мас.%) и карбонат лития (18,5 мас.%). Фазовые равновесия в системе LiBr–Li₂CO₃–Li₂SO₄ и анализ систем LiHal–Li₂CO₃–Li₂SO₄ (Hal=F, Cl, Br, I) / Е.И. Фролов, А.А. Финогенов, И.К. Гаркушин, В.И. Сырова // Журн. неорг. химии. – 2020. – Т. 65., № 3. – С. 384-390. Температура плавления смеси 471 °C.

Второй включает фторид лития (5,77 мас.%), бромид лития (59,65 мас.%), сульфат лития (25,17 мас.%) и карбонат лития (9,41 мас.%). Патент № 2714512 Российская Федерация, МПК H01M 6/00 (2006.01), С09К 5/06 (2006.01). Расплавляемый электролит для химического источника тока: № 2714512: заявл. 15.07.2019, опубл. 18.02.2020, бюл. №5 / Гаркушин И.К., Сырова В.И., Фролов Е.И., Мощенский Ю.В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный технический университет». – 5 с. Температура плавления смеси 394 °C.

Наиболее близким к заявленному составу по температуре и компонентам является низкоплавкий состав, включающий бромид лития (40,48 мас.%) и бромид цезия (59,52 мас.%). Посыпайко, В.И. Диаграммы плавкости солевых систем. Ч. I. Двойные системы с общим анионом. / В.И. Посыпайко, Е.А. Алексеева. – М.: Металлургия. – 1977. – 416 c. Температура плавления 262 °C.

Раскрытие сущности изобретения

Техническим результатом настоящего технического решения является снижение температуры плавления.

Технический результат достигается тем, что смесь, содержащая бромиды лития и цезия дополнительно содержит карбонат лития при следующем соотношении компонентов (мас.%):

бромид лития	45,60…45,89
бромид цезия	52,58…52,91
карбонат лития	1,20…1,82

Электролит получен изучением системы, включающей указанные компоненты методом дифференциального термического анализа.

Осуществление изобретения

Примеры конкретного исполнения

Пример 1

В электропечи шахтного типа переплавляют безводные соли квалификации «хч» в следующем соотношении компонентов: 0,0918 г (45,89 мас.%) бромида лития + 0,1058 г (52,91 мас.%) бромида цезия + 0,0024 г (1,20 мас.%) карбоната лития.

Температура плавления смеси 216 °C.

Пример 2

В условиях примера 1 переплавляют безводные соли в соотношении компонентов: 0,0913 г (45,63 мас.%) бромида лития + 0,1057 г (52,87 мас.%) бромида цезия + 0,0030 г (1,50мас.%) карбоната лития.

Температура плавления смеси 213 °C.

Пример 3

В условиях примера 1 переплавляют безводные соли в следующем соотношении компонентов: 0,0912 г (45,60 мас.%) бромида лития + 0,1052 г (52,58 мас.%) бромида цезия + 0,0036 г (1,82 мас.%) карбоната лития.

Температура плавления смеси 215 °C.

За заявляемыми пределами концентраций компонентов нарушается однофазность и повышается температура плавления смесей.

Пример 4

В условиях примера 1 переплавляют безводные соли в следующем соотношении компонентов: 0,0921 г (46,03 мас.%) бромида лития + 0,1062 г (53,08 мас.%) бромида цезия + 0,0072 г (0,89 мас.%) карбоната лития.

Температура плавления смеси 230 °C.

Пример 5

В условиях примера 1 переплавляют безводные соли в следующем соотношении компонентов: 0,0909 г (45,45 мас.%) бромида лития + 0,1048 г (52,41 мас.%) бромида цезия + 0,0043 г (2,14 мас.%) карбоната лития.

Температура плавления смеси 230 °C.

В таблице приведены сравнительные характеристики свойств заявляемого состава и состава, выбранного в качестве прототипа.

Составы	Состав смеси, масс.%			Температура плавления, °C
Составы	LiBr	CsBr	Li₂CO₃	Температура плавления, °C
Прототип	40,48	59,52	-	262
Предлагаемый
1	45,89	52,91	1,20	216
2	45,63	52,87	1,50	213
3	45,60	52,58	1,82	215

Как видно из данных таблицы, предлагаемый состав имеет температуру плавления на 46-49 °C ниже по сравнению с прототипом, что значительно снижает энергозатраты и расширяет диапазон использования электролита по температуре.

Claims

Электролит для химического источника тока, включающий бромид лития и бромид цезия, отличающийся тем, что дополнительно введен карбонат лития при следующем соотношении компонентов (мас.%):
бромид лития 45,60…45,89 бромид цезия 52,58…52,91 карбонат лития 1,20…1,82