Поиск в базе сайта:
Гальванический элемент с алюминиевым анодом и спиртовым раствором электролита icon

Гальванический элемент с алюминиевым анодом и спиртовым раствором электролита




Скачать 22.43 Kb.
НазваниеГальванический элемент с алюминиевым анодом и спиртовым раствором электролита
Дата конвертации23.05.2015
Вес22.43 Kb.
КатегорияТексты

Гальванический элемент с алюминиевым анодом и спиртовым раствором электролита

Линник Дмитрий Сергеевич

Студент

Донецкий национальный технический университет,

факультет экологии и химической технологии, Донецк, Украина

E – mail: Linnikus_911@mail.ru
С развитием новой электронной техники и дефицитности лития возникает необходимость создания электрохимических систем на основе других, более дешевых, материалов в тоже время, сохранив высокие электрохимические показатели системы. Для решения этой проблемы в качестве анодного материала был выбран металлический алюминий, взамен классическим анодам на основе железа, кадмия, свинца и высокоактивного лития. Расчетные значения емкостей систем с алюминиевым анодом в десятки раз выше наилучших практически реализуемых систем.

Проанализировав существующий воздушно – алюминиевый источник тока [1] с водным раствором электролита сделан вывод о невозможности создания полноценно работающего ГЭ. Обусловлено это выделением водорода на аноде, вследствие чего система обладает низкими значениями ЭДС и токоотдачи (значительно ниже заявленных 1,62 В, даже после активации анода присадками). Поэтому в качестве растворителя был спирт (главным образом метанол) из-за большой схожести по свойствам к воде, однако с меньшей активностью по отношению к алюминию. Также это расширило спектр применимых электролитов, создавая возможность регулировать кислотно-основные свойства раствора с целью максимального извлечения потенциалов анода или катода без увеличения доли паразитных реакций у анода с растворителем.

Полученные системы с солевыми катодами являются наиболее удачными, ЭДС таких элементов находится в диапазоне от 1,1 до 1,6 В, с солевыми электролитами (LiCl, LiClO4, NH4Cl). Добавление основания в виде метилата лития повышает значение ЭДС и увеличивает стабильность анода в растворе. Наибольшие ЭХП реализовывались при использовании раствора безводного хлорида алюминия, однако за счет алкоголиза последнего анод растворяется даже при отключении нагрузки в цепи. Наличие свободных протонов и образования растворимых продуктов окисления анода позволило использовать оксиметаллические катоды с высокими реализуемыми ЭДС и нагрузочными характеристиками. Для систем с катодами из диоксида свинца и марганца (Е=2,16 и 1,63 В соотв.) токоотдача идентична элементам Лекланше под нагрузкой в диапазоне от 100 Ом, что дает возможность дальнейшей модернизации элемента для улучшения стабильности анода.

Реализовано следующие системы в виде готовых источников питания:

Al│MeOH, LiCl║MeOH, LiCl│CuSO4, Cu Е=1,35 В

Al│MeOH, LiCl (LiClO4)║MeOH, LiCl (LiClO4)│CuCl, C Е=1,46 (1,53) В

Al│MeOH, AlCl3│MeOH, AlCl3│PbO2, C Е=2,02 – 2,16 В

Al│MeOH, AlCl3│MeOH, AlCl3│CuSO4, C Е=1,96 В

Первые два элемента обладают высокими и стабильными значениями ЭХП во времени (испытывались на протяжении 60 дней), а последний элемент имеет наибольшую токоотдачу под нагрузкой. Короткое замыкание приводит к моментальному разогреву и разрушению батареи, что говорит о больших возможностях таких систем, однако необходимо практическое решение вопросов стабилизации анода и лимитирования процесса выделения водорода.
1. Коровин Н. В., Воздушно — алюминиевые источники тока. Ж. Технологии/ с. 62 — 65.

Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией