RU2499334C1

RU2499334C1 - Electrolyte for chemical source of current

Info

Publication number: RU2499334C1
Application number: RU2012134577/04A
Authority: RU
Inventors: Иван Кириллович Гаркушин; Александра Валерьевна Мальцева; Татьяна Валерьевна Губанова
Priority date: 2012-08-13
Filing date: 2012-08-13
Publication date: 2013-11-20

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: as halogenide of another element, potassium bromide is taken at the following ratio of components (wt %): lithium nitrate 76.5…73.5; potassium bromide 23.5…26.5.

EFFECT: reduced temperature of melting and specific enthalpy of melting, which reduces power inputs for putting electrolyte into working condition and expands temperature range of electrolyte usage.

5 ex

Description

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности к разработке расплавляемых электролитов для химических источников тока на основе солей лития.The invention relates to the field of the electrical industry, in particular to the development of molten electrolytes for chemical current sources based on lithium salts.

Известен электролит для химических источников тока, включающих нитрат лития. Он характеризуется высокой температурой плавления 253°C и удельной энтальпией плавления 370 кДж/кг (Глушко В.П. Термические константы веществ. Вып. X, ч. 1. М.: ВИНИТИ, 1981. 300 с).Known electrolyte for chemical current sources, including lithium nitrate. It is characterized by a high melting point of 253 ° C and a specific melting enthalpy of 370 kJ / kg (Glushko V.P. Thermal constants of substances. Issue X, part 1. M .: VINITI, 1981. 300 s).

Также известен электролит для химических источников тока, включающий нитрат и хлорид лития 245°C с удельной энтальпией плавления 363 кДж/кг (Васина Н.А., Грызлова Е.С., Шапошникова С.Г. Теплофизические свойства многокомпонентных солевых систем. - М.: Химия, 1984. - 112 с), что является также высокой температурой плавления.Also known is an electrolyte for chemical current sources, including 245 ° C lithium nitrate and chloride with a specific melting enthalpy of 363 kJ / kg (Vasina N.A., Gryzlova E.S., Shaposhnikova S.G. Thermophysical properties of multicomponent salt systems. - M .: Chemistry, 1984. - 112 s), which is also a high melting point.

Наиболее близким к предложенному является электролит, включающий нитрат лития и хлорид натрия. Он имеет температуру плавления 255°C и удельную энтальпию плавления 359 кДж/кг (Васина Н.А., Грызлова Е.С., Шапошникова С.Г. Теплофизические свойства многокомпонентных солевых систем. - М.: Химия, 1984. - 112 с.)Closest to the proposed is an electrolyte, including lithium nitrate and sodium chloride. It has a melting point of 255 ° C and a specific enthalpy of melting of 359 kJ / kg (Vasina N.A., Gryzlova E.S., Shaposhnikova S.G. Thermophysical properties of multicomponent salt systems. - M.: Chemistry, 1984. - 112 s. .)

Однако этот электролит также имеет высокую температуру плавления и удельную энтальпию плавления, что снижает диапазон использования его по температуре и дополнительно увеличивает энергозатраты на приведение в рабочее состояние.However, this electrolyte also has a high melting point and a specific enthalpy of melting, which reduces the range of its use in temperature and further increases the energy consumption for putting it into working condition.

Новизна заявляемого состава по сравнению с известными, заключается в том, что используют двухкомпонентную смесь солей из нитрата лития и галогенида другого щелочного элемента - бромида калия.The novelty of the claimed composition compared to the known ones is that a two-component mixture of salts of lithium nitrate and a halide of another alkaline element is used - potassium bromide.

Техническим результатом, является снижение температуры плавления солевого состава и удельной энтальпии плавления. Технический результат достигается сплавлением ингредиентов в определенных соотношениях, которые получены изучением двухкомпонентной смеси солей из нитрата лития и бромида калия, при следующем соотношении компонентов (мас.%):The technical result is to reduce the melting temperature of the salt composition and the specific enthalpy of melting. The technical result is achieved by fusing the ingredients in certain proportions, which are obtained by studying a two-component mixture of salts of lithium nitrate and potassium bromide, in the following ratio of components (wt.%):

Нитрат лития: 76,5…73,5Lithium nitrate: 76.5 ... 73.5

Бромид калия: 23,5…26,5Potassium Bromide: 23.5 ... 26.5

Предложенный электролит можно приготовить следующим образом. Исходные предварительно обезвоженные соли взвешивают, помещают в платиновом тигле в дифференциальный сканирующий микрокалориметр и переплавляют. Соотношения ингредиентов и температуры плавления составов для заявляемых пределов следующие:The proposed electrolyte can be prepared as follows. The initial pre-dehydrated salts are weighed, placed in a platinum crucible in a differential scanning microcalorimeter and remelted. The ratio of ingredients and melting temperature of the compositions for the claimed limits are as follows:

Пример 1Example 1

0,0316 г (23,5 мас.%) бромида калия+0,0689 г (76,5 мас.%) нитрата лития.0.0316 g (23.5 wt.%) Potassium bromide + 0.0689 g (76.5 wt.%) Lithium nitrate.

Температура плавления равна 207°C.The melting point is 207 ° C.

Удельная энтальпия плавления составляет 283 кДж/кг.The specific melting enthalpy is 283 kJ / kg.

Пример 2Example 2

0,0333 г (25 мас.%) бромида калия+0,0669 г (75 мас.%) нитрата лития.0.0333 g (25 wt.%) Potassium bromide + 0.0669 g (75 wt.%) Lithium nitrate.

Температура плавления равна 205°C.The melting point is 205 ° C.

Удельная энтальпия плавления составляет 287 кДж/кг.The specific melting enthalpy is 287 kJ / kg.

Пример 3Example 3

0,0350 г (26,5 мас.%) бромида калия+0,0651 г (73,5 мас.%) нитрата лития.0.0350 g (26.5 wt.%) Potassium bromide + 0.0651 g (73.5 wt.%) Lithium nitrate.

Температура плавления составляет 208°C.The melting point is 208 ° C.

Удельная энтальпия плавления составляет 258 кДж/кг.The specific melting enthalpy is 258 kJ / kg.

За заявляемыми пределами возрастает температура плавления:Beyond the claimed limits, the melting point increases:

Пример 4Example 4

0,0272 г (20 мас.%) бромида калия+0,0728 г (80 мас.%) нитрата лития.0.0272 g (20 wt.%) Potassium bromide + 0.0728 g (80 wt.%) Lithium nitrate.

Температура плавления состава 209°C.The melting point of the composition is 209 ° C.

Удельная энтальпия плавления составляет 282 кДж/кг.The specific melting enthalpy is 282 kJ / kg.

Пример 5Example 5

0,0361 г (27,5 мас.%) бромида калия+0,0637 г (72,5 мас.%) нитрата лития.0.0361 g (27.5 wt.%) Potassium bromide + 0.0637 g (72.5 wt.%) Lithium nitrate.

Температура плавления состава 217°C.The melting point of the composition is 217 ° C.

Удельная энтальпия плавления составляет 257 кДж/кг.The specific melting enthalpy is 257 kJ / kg.

Заявляемый электролит имеет существенное преимущество по сравнению с известными - на 50° снижена температура плавления и на 72 кДж/кг удельная энтальпия плавления, что снижает энергозатраты на приведение электролита в рабочее состояние и расширяет температурный диапазон использования электролита.The inventive electrolyte has a significant advantage over the known ones - the melting temperature is reduced by 50 ° and the specific melting enthalpy is reduced by 72 kJ / kg, which reduces the energy consumption for bringing the electrolyte into working condition and extends the temperature range of using the electrolyte.

Claims

Электролит для химического источника тока, включающий нитрат лития и галогенид другого щелочного элемента, отличающийся тем, что в качестве галогенида другого элемента взят бромид калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нитрат лития 76,5 - 73,5 Бромид калия 23,5 - 26,5

An electrolyte for a chemical current source, including lithium nitrate and a halide of another alkaline element, characterized in that potassium bromide is taken as the halide of another element in the following ratio of components, wt.%:
Lithium nitrate 76.5 - 73.5 Potassium bromide 23.5 - 26.5