«Современные химические источники тока»

Система Li│LiBr│SO2

Это – электрохимическая система с жидким катодом-электролитом. Здесь, как и в системе Li│H2O, в одном веществе (жидком SO2) объединены и растворитель, и активное катодное вещество-окислитель. Электрохимическое восстановление растворителя в этом случае протекает на специальном инертном электроде, в качестве которого обычно используется углерод. Диоксид серы SO2 находится в ячейке в жидком состоянии под небольшим давлением (3 […]

ПРИЧИНЫ УСТОЙЧИВОСТИ ЛИТИЕВОГО ЭЛЕКТРОДА

Литий – высокоактивный щелочной металл. Это свойство лития особенно ярко проявляется при попытке создать его чистую поверхность. Даже следовые количества вещества извлекаются им из окружающей среды. Даже в условиях сверхвысокого вакуума литиевая поверхность, «очищенная» ионной бомбардировкой, за считанные секунды «вылавливает» молекулы остаточного газа и покрывается тончайшей пленкой из продуктов взаимодействия. Литий энергично взаимодействует не только […]

Растворители и соли для литиевых источников тока

Неорганические 1) Жидкий диоксид серы (легко сжижается под давлением) SO2 2) Тионилхлорид: SOCl2 3) Сульфурилхлорид: SO2Cl2 Органические 1) Ацетонитрил (АН) СН3-СN 2) Диметилформамид (ДМФА) 3) Диметилацетамид (ДМАА) 4) γ – бутиролактон (БЛ или ГБЛ) 5) Тетрагидрофуран (ТГФ) 6) 2-метил ТГФ 7) 1,2-диметоксиэтан (ДМЭ) 8) Этиленкарбонат (ЭК) 9) Пропиленкарбонат (ПК) 10) Диэтилкарбонат (ДЭК) 11) 1,3 – […]

Система литий-вода

Электрохимическая система может быть представлена в виде (–) Li│LiOH │ H2O (Me) (+) Где Me – это инертный катод, не участвующий в токообразующей реакции. Его изготавливают из недорогих металлов (железо, сталь, никель). Токообраующие реакции имеют следующий вид: На аноде Li → Li+ + e Е–о = –3.056 В На катоде Н2О + е → 0.5 […]

ПЕРВИЧНЫЕ ЛИТИЕВЫЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА

Литий обладает самым отрицательным электродным потенциалом среди всех металлов: –3.055 В в воде. Это связано с малым радиусом иона Li+ и его сильной гидратацией. В неводных растворителях его потенциал несколько положительнее: –2.887 В в пропиленкарбонате. Литий обладает самой высокой удельной энергией: 11760 Вт·ч/кг. Впервые интерес к разработке источников тока с использованием металлического лития в качестве […]

Никель-металлгидридный аккумулятор MH ½ KOH½ NiOOH

Никель-металлгидридный (Ni-МН) аккумулятор появился как дальнейшее развитие НК системы в результате замены кадмиевого электрода на водородный электрод. Причины – 1) недостаточно высокая плотность энергии традиционных СА, НК и НЖ систем; 2) экологическая опасность свинца и кадмия. Широко используемые в производстве источников тока Cd, Pb, Hg и их соединения являются высокотоксичными. Первый герметичный никель-водородный (Ni-Н2) аккумулятор […]

Никель-кадмиевые и никель-железные аккумуляторы Cd ½ KOH ½ NiOOH и Fe ½ KOH ½ NiOOH

Рассмотрим эти две электрохимические системы вместе, так как они имеют много общего. Никель-кадмиевые (НК) и никель-железные (НЖ) аккумуляторы долгое время занимали второе место в мире после СА по распространенности. Но в XXI веке их выпуск постепенно снижается: начиная с 1990-х годов их стали теснить новые системы – литий-ионные и металлогидридные аккумуляторы. При этом Россия остается […]

Система Pb ½ H2SO4 ½ PbO2 (свинцовый аккумулятор)

Свинцовый аккумулятор (СА) является наиболее распространенным в настоящее время вторичным ХИТ. Более половины всего мирового производства свинца расходуется на изготовление свинцовых аккумуляторов. Широкое распространение этих аккумуляторов обусловлено их относительной дешевизной и довольно хорошими показателями в работе. Они обладают высоким и стабильным напряжением, мало меняющимся с температурой и с токами нагрузки (хотя сильнее, чем у СЦА). […]

Система Zn ½ KOH ½ AgO (Ag2O)

Серебряно-цинковые (СЦ) источники тока являются аккумуляторами, т. е. перезаряжаемыми. Начали выпускаться в 1940-х годах и получили распространение в основном в специальных областях: в авиации, ракетной и космической технике и др. Причина – высокая стоимость. Серебряно-цинковые аккумуляторы (СЦА) содержат примерно 4 – 5 г Ag на 1 А·ч, поэтому используются только в случаях, когда другие варианты […]

Система Zn ½ KOH ½ HgO

Ртутно-цинковые (РЦ) элементы были разработаны в годы Второй мировой войны. Широко выпускаются до сих пор, в том числе для питания различной портативной электроники. В качестве электролита используется 40% раствор КОН (им пропитан сепаратор). Катодная полуреакция имеет вид HgO + H2O + 2e = Hg + 2OH — Анодная полуреакция на цинке та же самая, что […]