RU2805980C1 - Electrolyte for chemical current source - Google Patents
Electrolyte for chemical current source Download PDFInfo
- Publication number
- RU2805980C1 RU2805980C1 RU2023106744A RU2023106744A RU2805980C1 RU 2805980 C1 RU2805980 C1 RU 2805980C1 RU 2023106744 A RU2023106744 A RU 2023106744A RU 2023106744 A RU2023106744 A RU 2023106744A RU 2805980 C1 RU2805980 C1 RU 2805980C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chromate
- electrolyte
- rubidium
- melting point
- lithium
- Prior art date
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 7
- VGFPJJWUVBXOMB-UHFFFAOYSA-N 2-(4-bromophenyl)-7-methylimidazo[1,2-a]pyrimidine Chemical compound N1=C2N=C(C)C=CN2C=C1C1=CC=C(Br)C=C1 VGFPJJWUVBXOMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- PXLIDIMHPNPGMH-UHFFFAOYSA-N sodium chromate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Cr]([O-])(=O)=O PXLIDIMHPNPGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- JQVALDCWTQRVQE-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)chromium Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Cr]([O-])(=O)=O JQVALDCWTQRVQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 17
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 17
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract description 3
- WXLJFWCCZKCVSQ-UHFFFAOYSA-N dioxido(dioxo)chromium;rubidium(1+) Chemical class [Rb+].[Rb+].[O-][Cr]([O-])(=O)=O WXLJFWCCZKCVSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к разработке электролитов для среднетемпературных химических источников тока на основе хроматов лития, натрия и рубидия.The invention relates to the development of electrolytes for medium-temperature chemical current sources based on lithium, sodium and rubidium chromates.
Известен электролит – смесь минимума кристаллизации твердых растворов (min 615) на основе системы Na2CrO4-Rb2CrO4 и включающая 70 мол.% (56,84 мас.%) хромата натрия и 30 мол.% (43,16 мас.%) хромата рубидия. Состав имеет сравнительно высокую температуру плавления, равную 615°С (Посыпайко В.И., Алексеева Е.А. и др. Диаграммы плавкости солевых систем. Ч. II. Двойные системы с общим анионом. – М.: «Металлургия», 1977, 304 с.).A known electrolyte is a mixture of minimum crystallization of solid solutions (min 615) based on the Na 2 CrO 4 -Rb 2 CrO 4 system and including 70 mol.% (56.84 wt.%) sodium chromate and 30 mol.% (43.16 wt.%) .%) rubidium chromate. The composition has a relatively high melting point equal to 615°C (Posypaiko V.I., Alekseeva E.A. et al. Fusibility diagrams of salt systems. Part II. Binary systems with a common anion. - M.: "Metallurgy", 1977 , 304 pp.).
Известен электролит, представляющий собой эвтектическую смесь (е 411) на основе системы Li2CrO4-Rb2CrO4, включающий 79 мол.% (63 мас.%) хромата лития и 21 мол.% (37 мас.%) хромата рубидия. Температура плавления смеси равна 411°С (Бурчаков А.В., Дворянова Е.М. Анализ ряда двухкомпонентных систем Li2CrO4 –M2CrO4 (M=Na, K, Rb, Cs) и экспериментальное исследование системы Li2CrO4–Rb2CrO4 Тез. докл. XXXVII Самарск. обл. студ. научной конф. Самара: Министерство спорта, туризма и молодежной политики Самарск. обл., 2011 (12-22 апреля). С. 189). Недостатком данного состава является высокая температура плавления.An electrolyte is known, which is a eutectic mixture (e 411) based on the Li 2 CrO 4 -Rb 2 CrO 4 system, including 79 mol.% (63 wt.%) lithium chromate and 21 mol.% (37 wt.%) rubidium chromate . The melting point of the mixture is 411°C (Burchakov A.V., Dvoryanova E.M. Analysis of a number of two-component systems Li 2 CrO 4 –M 2 CrO 4 (M=Na, K, Rb, Cs) and experimental study of the Li 2 CrO system 4 –Rb 2 CrO 4 Abstracts of the XXXVII Samara Region Student Scientific Conference Samara: Ministry of Sports, Tourism and Youth Policy of the Samara Region, 2011 (April 12-22), p. 189). The disadvantage of this composition is the high melting point.
Наиболее близким по технической сущности является электролит, включающий 68,5 мол.% (63,55 мас.%) хромата лития, 31,5 мол.% (36,45мас.%) хромата натрия (эвтектическая смесь е 383 двойной системы Li2CrO4 – Na2CrO4). Однако он тоже имеет высокую температуру плавления – 383°С (Топшиноева З. Н., Бухалова Г. А. Журн. неорган. хим. Т. 20, №4. 1975. С. 1095 – 1098).The closest in technical essence is an electrolyte comprising 68.5 mol.% (63.55 wt.%) lithium chromate, 31.5 mol.% (36.45 wt.%) sodium chromate (eutectic mixture e 383 of the Li 2 double system CrO 4 – Na 2 CrO 4 ). However, it also has a high melting point - 383°C (Topshinoeva Z.N., Bukhalova G.A. Journal of inorganic chemistry. T. 20, No. 4. 1975. P. 1095 - 1098).
Техническим результатом настоящего технического решения является снижение температуры плавления и расширения диапазона использования в расплавленном состоянии электролита с низкой температурой плавления.The technical result of this technical solution is to reduce the melting point and expand the range of use in the molten state of an electrolyte with a low melting point.
Технический результат достигается тем, что электролит для химического источника тока содержит все три вещества, что и в аналогах и прототипе: хроматы лития, натрия и рубидия (мас.%):The technical result is achieved by the fact that the electrolyte for the chemical current source contains all three substances as in analogues and the prototype: lithium, sodium and rubidium chromates (wt.%):
хромат лития – 54,19 …56,87;lithium chromate – 54.19 ...56.87;
хромат натрия – 29,89 … 31,75;sodium chromate – 29.89 ... 31.75;
хромат рубидия – 13,24 … 14,06.Rubidium chromate – 13.24 ... 14.06.
Новизна заявляемого состава по сравнению с прототипом заключается в том, что смесь, содержащая хроматы лития, и натрия, дополнительно содержит хромат рубидия.The novelty of the proposed composition in comparison with the prototype lies in the fact that the mixture containing lithium and sodium chromates additionally contains rubidium chromate.
Электролит получен изучением трёхкомпонентной системы с общим анионом Li2CrO4-Na2CrO4,-Rb2CrO4 методом дифференциального термического анализа.The electrolyte was obtained by studying a three-component system with a common anion Li 2 CrO 4 -Na 2 CrO 4 , -Rb 2 CrO 4 using the method of differential thermal analysis.
Примеры конкретного исполненияExamples of specific execution
1. Предварительно обезвоженные соли расплавляли в печи шахтного типа в соотношении: 0,1706 г (56,87 мас.%) хромата лития + 0,0897 г (29,89 мас.%) хромата натрия + 0,0397 г (13,24 мас.%) хромата рубидия. Температура плавления электролита – 340°С.1. Pre-dehydrated salts were melted in a shaft-type furnace in the ratio: 0.1706 g (56.87 wt.%) lithium chromate + 0.0897 g (29.89 wt.%) sodium chromate + 0.0397 g (13. 24 wt.%) rubidium chromate. The melting point of the electrolyte is 340°C.
2. 0,1690 г (56,33 мас.%) хромата лития + 0,0908 г (30,26 мас.%) хромата натрия + 0,0402 г (13,40 мас.%) хромата рубидия. Температура плавления электролита – 338 °С.2. 0.1690 g (56.33 wt.%) lithium chromate + 0.0908 g (30.26 wt.%) sodium chromate + 0.0402 g (13.40 wt.%) rubidium chromate. The melting point of the electrolyte is 338 °C.
3. 0,1626 г (54,19 мас.%) хромата лития + 0,0953 г (31,75 мас.%) хромата натрия + 0,0422 г (14,06 мас.%) хромата рубидия. Температура плавления электролита – 340 °С.3. 0.1626 g (54.19 wt.%) lithium chromate + 0.0953 g (31.75 wt.%) sodium chromate + 0.0422 g (14.06 wt.%) rubidium chromate. The melting point of the electrolyte is 340 °C.
4. 0,1723 г (57,42 мас.%) хромата лития + 0,0885 г (29,51 мас.%) хромата натрия + 0,0392 г (13,07 мас.%) хромата рубидия. Температура плавления электролита – 342 °С.4. 0.1723 g (57.42 wt.%) lithium chromate + 0.0885 g (29.51 wt.%) sodium chromate + 0.0392 g (13.07 wt.%) rubidium chromate. The melting point of the electrolyte is 342 °C.
5. 0,1546 г (51,55 мас.%) хромата лития + 0,1007 г (33,58 мас.%) хромата натрия + 0,0446 г (14,87 мас.%) хромата рубидия. Температура плавления электролита – 342 °С.5. 0.1546 g (51.55 wt.%) lithium chromate + 0.1007 g (33.58 wt.%) sodium chromate + 0.0446 g (14.87 wt.%) rubidium chromate. The melting point of the electrolyte is 342 °C.
За заявляемыми пределами (примеры 4, 5) возрастает температура плавления и нарушается однофазность электролита.Beyond the stated limits (examples 4, 5), the melting temperature increases and the single-phase nature of the electrolyte is disrupted.
Сравнительные данные известного и заявляемого электролитов приведены в таблице.Comparative data of the known and proposed electrolytes are given in the table.
Данные электролитов по прототипу и заявляемому составуElectrolyte data for the prototype and claimed composition
Как видно из таблицы, заявляемый электролит имеет существенные преимущества по сравнению с известным: 1. На 40-45°С снижена температура плавления, что значительно уменьшает энергозатраты на плавление смеси и приведение электролита в рабочее состояние.As can be seen from the table, the proposed electrolyte has significant advantages compared to the known one: 1. The melting point is reduced by 40-45°C, which significantly reduces the energy consumption for melting the mixture and bringing the electrolyte into working condition.
2. Расширение диапазона использования электролита в расплавленном состоянии.2. Expanding the range of use of the electrolyte in the molten state.
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2805980C1 true RU2805980C1 (en) | 2023-10-24 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5151335A (en) * | 1991-07-29 | 1992-09-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Cathode material for electrochemical cells |
| RU2192071C1 (en) * | 2001-02-15 | 2002-10-27 | Жуковский Юрий Георгиевич | Chemical current supply |
| RU2645763C1 (en) * | 2016-08-24 | 2018-02-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Fused electrolyte for chemical current source |
| RU2768250C1 (en) * | 2021-06-30 | 2022-03-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Electrolyte for chemical current source |
| RU2791927C1 (en) * | 2022-12-09 | 2023-03-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Electrolyte for chemical current source |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5151335A (en) * | 1991-07-29 | 1992-09-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Cathode material for electrochemical cells |
| RU2192071C1 (en) * | 2001-02-15 | 2002-10-27 | Жуковский Юрий Георгиевич | Chemical current supply |
| RU2645763C1 (en) * | 2016-08-24 | 2018-02-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Fused electrolyte for chemical current source |
| RU2768250C1 (en) * | 2021-06-30 | 2022-03-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Electrolyte for chemical current source |
| RU2791927C1 (en) * | 2022-12-09 | 2023-03-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Electrolyte for chemical current source |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| З.Н.ТОПШИНОЕВА и др., "Тройная взаимная система Li, Na, // Cl, CrO4", ж. Неорганическая химия, т.20, N4, 1975, с.1095-1098. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2805980C1 (en) | Electrolyte for chemical current source | |
| CN106222697B (en) | A kind of technique that copper is recycled in the waste liquid from copper nitrate | |
| RU2340982C1 (en) | Electrolyte for chemical source of current | |
| AU2004242412B2 (en) | Zinc lanthanide sulfonic acid electrolytes | |
| RU2791927C1 (en) | Electrolyte for chemical current source | |
| RU2845360C1 (en) | Electrolyte for a chemical current source | |
| RU2714512C1 (en) | Melted electrolyte for chemical current source | |
| RU2453014C1 (en) | Electrolyte for chemical current source | |
| RU2833069C1 (en) | Electrolyte for chemical current source | |
| RU2410799C1 (en) | Electrolyte for chemical source of current | |
| RU2505891C1 (en) | Electrolyte for chemical current source | |
| RU2506669C1 (en) | Electrolyte for chemical current sources | |
| RU2768250C1 (en) | Electrolyte for chemical current source | |
| RU2566362C2 (en) | Melted electrolyte for chemical current source | |
| RU2489776C1 (en) | Electrolyte for chemical current source | |
| RU2703220C1 (en) | Heat accumulating material | |
| Volkova et al. | Electroreduction of nickel (II) chloride and cobalt (II) fluoride mixtures in a heat activated battery | |
| SU1668487A1 (en) | Electrolyte for making alloy by electrolysis | |
| Nie et al. | Measurement and calculation of solid–liquid equilibria of two quinary systems LiBr–NaBr–MgBr2–SrBr2–H2O and LiBr–KBr–MgBr2–SrBr2–H2O at 298.15 K | |
| Henríquez et al. | Proposal for the development of Chilean LiNO3 as thermal energy storage material for CSP plants | |
| RU2530893C2 (en) | Electrolyte for chemical current source (versions) | |
| RU2489777C1 (en) | Molten electrolyte for chemical current source | |
| SU130308A1 (en) | Electrolyte to produce rhenium-nickel alloy coatings | |
| RU2506668C1 (en) | Melted electrolyte for chemical current source | |
| US20250357531A1 (en) | NEW Li-CONDUCTOR PROTOTYPES IN THE Li-Ca-Zr-O CHEMICAL SPACE FOR SOLID-STATE BATTERIES |