РАСПЛАВЛЯЕМЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА
MELTED ELECTROLYTE FOR CHEMICAL CURRENT SOURCE

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке составов, включающих фторид, бромид и сульфат лития, которые можно применять в качестве расплавляемых электролитов в химических источниках тока.
3
Известен состав, содержащий бромид калия и метаванадат лития. Температура плавления смеси 510°С, удельная энтальпия плавления477 Дж/г (Золотухина Е.В., Губанова Т.В., Гаркушин И.К. Трехкомпонентная взаимная система Li,K||Br,VO // «Журнал неорганической химии». - 2013. - Т. 52. - №12. - С. 2095-2098). Данный состав имеет высокие значения удельной энтальпии и температуры плавления.
3
2
4
2
4
2
4
3
2
4
2
4
2
4
Также известны составы: LiF-LiVO-LiSO с температурой плавления смеси 497°С и удельной энтальпией плавления 241 Дж/г и LiF-LiSO-LiMoO с температурой плавления смеси 501°С и удельной энтальпией плавления 456 Дж/г (Губанова Т.В., Кондратюк И.К., Гаркушин И.К. Фазовые равновесия в трехкомпонентных системах: LiF-LiVO-LiSO и LiF-LiSO-LiMoO // Журн. неорг. химии. - 2005. - Т. 50. - №12. С. 2079-2083).
Наиболее близким к заявленному составу по температуре плавления и компонентам является состав содержащий фторид, бромид и сульфат лития с температурой плавления смеси 421-426°С и удельной энтальпией плавления 232-249 Дж/г (Патент РФ №2326920). Недостатками данного состава являются относительно высокая удельная энтальпия плавления 249Дж/г и высокая температура плавления 426°С.
Техническим результатом является снижение температуры плавления и удельной энтальпии плавления.
2
3
Технический результат достигается следующим образом: В расплавляемый электролит для химического источника тока, включающий фторид, бромид, сульфат лития, введено соединение LiCO, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Фторид лития 5,58-5,96
Сульфат лития 25,13-25,22
Бромид лития 59,56-59,74
Карбонат лития 9,35-9,46.
Примеры конкретного исполнения:
Пример 1.
В печи шахматного типа переплавляют безводные соли 0,0558 г (5,58 масс. %) фторида лития + 0,2522 г (25,22 масс. %) сульфата лития + 0,5974 г (59,74 масс. %) бромида лития + 0,0946 г (9,46 масс. %) карбоната лития. Температура плавления смеси 396°С, удельная энтальпия плавления 225Дж/г. Энтальпия плавления составов измерялась методом количественного ДТА.
Пример 2
В условиях примера 1 переплавляют безводные соли 0,0577 г (5,77 масс. %) фторида лития + 0,2517 г (25,17 масс. %) сульфата лития + 0,5965 г (59,65 масс. %) бромида лития + 0,0941 г (9,41 масс. %) карбонат лития. Температура плавления смеси 394°С, удельная энтальпия плавления 218 Дж/г.
Пример 3
В условиях примера 1 переплавляют безводные соли 0,0596 г (5,96 масс. %) фторида лития + 0,2513 г (25,13 масс. %) сульфата лития + 0,5956 г (59,56 масс. %) бромида лития + 0,0935 г (9,35 масс. %) карбонат лития. Температура плавления смеси 398°С, удельная энтальпия плавления 227 Дж/г.
Пример 4
В условиях примера 1 переплавляют безводные соли 0,0540 г (5,40 масс. %) фторида лития + 0,2525 г (25,25 масс. %) сульфата лития + 0,5993 г (59,93 масс. %) бромида лития + 0,0942 г (9,42 масс. %) карбонат лития. Температура плавления смеси 403°С, удельная энтальпия плавления 230 Дж/г.
Пример 5
В условиях примера 1 переплавляют безводные соли 0,0614 г (6,14 масс. %) фторида лития + 0,2510 г (25,10 масс. %) сульфата лития + 0,5937 г (59,37 масс. %) бромида лития + 0,0939 г (9,39 масс. %) карбоната лития. Температура плавления смеси 403°С, удельная энтальпия плавления 232 Дж/г.
За указанными пределами концентраций (примеры 1-3) наблюдается неоднофазность составов вследствие повышения температуры плавления, отличной от эвтектической (примеры 4, 5).
В таблице приведены сравнительные характеристики свойств, предлагаемого состава и состава, выбранного в качестве прототипа.
Из результатов таблицы видно, что предлагаемый состав имеет более низкую температуру плавления на 27-28°С, что расширяет диапазон использования состава по температуре и удельную энтальпию плавления ниже на 14-22 Дж/г по сравнению с прототипом, что снижает энергозатраты на плавление состава и приведение его в рабочее состояние.