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

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемых электролитов для химических источников тока на основе солей лития и калия.
Известен электролит для химических источников тока, включающий бромид и метаванадат лития. Он характеризуется сравнительно высокой температурой плавления 473°C и удельной энтальпией плавления 172 кДж/кг (Гаркушин И.К., Губанова Т.В., Фролов Е.И. Фазовые равновесия в системах с участием солей лития. - Екатеринбург: УрО РАН, 2010. - 121 с.).
Известен электролит, включающий метаванадаты лития и калия и хлорид калия. Он имеет температуру плавления 410°C и удельную энтальпию плавления 188 кДж/кг (Гаркушин И.К., Губанова Т.В., Петров А.С., Анипченко Б.В. Фазовые равновесия в системах с участием метаванадатов некоторых щелочных металлов. - М.: Машиностроение-1, 2005. - 118 с.).
Известен электролит для химических источников тока, включающий метаванадат лития и хлориды лития и калия с температурой плавления 347°C и удельной энтальпией плавления 180 кДж/кг (Гаркушин И.К., Губанова Т.В., Петров А.С., Анипченко Б.В. Фазовые равновесия в системах с участием метаванадатов некоторых щелочных металлов. - М.: Машиностроение-1, 2005. - 118 с.).
Однако, этот электролит имеет высокие значения температуры и удельной энтальпии плавления, что снижает диапазон использования его по температуре и дополнительно увеличивает энергозатраты на приведение в рабочее состояние.
Новизна заявляемого состава по сравнению с известными, заключается в том, что электролит содержит метаванадаты лития и калия и бромид калия.
Техническим результатом, является снижение температуры плавления и удельной энтальпии плавления солевого состава. Технический результат достигается сплавленном ингредиентов в определенных соотношениях, которые получены изучением трехкомпонентной смеси солей из бромида калия, метаванадатов лития и калия.
Предложенный электролит готовится следующим образом. Исходные предварительно обезвоженные соли взвешивают, помещают в платиновом микротигле в печь нагрева шахтного типа и переплавляют. Соотношения ингредиентов и температуры плавления составов для заявляемых пределов следующие:
Пример 1.
0,0998 г (33,26 мас.%) метаванадата лития +0,0201 г (6,71 мас.%) бромида калия +0,1801 г (60,03 мас.%) метаванадата калия.
Температура плавления равна 33°C.
Удельная энтальпия плавления составляет 157 кДж/кг
Пример 2.
0,1023 г (34,10 мас.%) метаванадата лития +0,0144 г (4,79 мас.%) бромида калия +0,1833 г (61,11 мас.%) метаванадата калия.
Температура плавления равна 333°C.
Удельная энтальпия плавления составляет 158 кДж/кг
Пример 3.
0,1024 г (34,15 мас.%) метаванадата лития +0,0173 г (5,76 мас.%) бромида калия +0,1803 г (60,09 мас.%) метаванадата калия.
Температура плавления составляет 331°C.
Удельная энтальпия плавления составляет 156 кДж/кг
Пример 4.
0,0956 г (35,20 мас.%) метаванадата лития +0,02 10 г (7,72 мас.%) бромида калия +0,1550 г (57,08 мас.%) метаванадата калия.
Температура плавления составляет 332°C.
Удельная энтальпия плавления составляет 157 кДж/кг
За заявленными пределами состав не является однофазным и имеет более высокую температуру плавления.
В таблице приведены сравнительные характеристики заявляемого состава и состава, выбранного в качестве прототипа.
Составы
Состав смеси, мас.%
Удельная энтальпия плавления, кДж/кг
Температура плавления, °С
1*
2
3
Прототип, LiCl-LiVO<sub>3</sub>-KCl
39,75
6,38
53,87
180
347
Предлагаемый, LiVO<sub>3</sub>-KBr-KVO<sub>3</sub>
1
33,26
6,71
60,03
157
331
2
34,10
4,79
61,11
158
333
3
34,15
5,76
60,09
156
331
4
35,20
7,72
57,08
157
329
* указан порядковый номер соли в системе.
Заявляемый электролит имеет существенное преимущество по сравнению с известными - на 14-18°C снижена температура плавления и на 22-24 кДж/кг удельная энтальпия плавления, что снижает энергозатраты на приведение электролита в рабочее состояние и расширяет температурный диапазон использования электролита.