Литиево-органические элементы

В связи с поиском наиболее перспективных элементов, удовлетворяющих этим требованиям, активно проводятся исследования и разработка так называемых литиевых элементов, в которых используются органический электролит и литиевый отрицательный электрод. Основным направлением этих исследований является определение вещества положительного электрода, которое сочеталось бы с литиевым электродом наилучшим образом. В качестве объектов исследования выбирались различные соединения фтора, начиная с СиР и В результате было выяснено, что фториды металлов не дают положительного эффекта, в частности не позволяют решить проблему саморазряда. Однако было впервые обнаружено, что фторированный графит, представляющий собой слоистое соединение фтора и углерода, является превосходным веществом для изготовления положительного электрода. [c.132]

С этой точки зрения литиевые элементы, в которых применение безводного органического электролита дает возможность использовать в качестве отрицательного активного вещества самый сильный восстановитель (литий) в сочетании с наиболее эффективным положительным активным веществом, позволят получить напряжение значительно выше указанного предела. [c.135]

Основная конструкция литиевого элемента показана на рис. 2.32. Литиевые элементы, как и другие химические источники тока, состоят из положительного электрода, который принимает электроны при подключенной внешней нагрузке, отрицательного электрода, отдающего электроны, электролита (органического), обладающего ионной прово- [c.135]

Таблица 2.42. Основные физические свойства органических растворителей для литиевых элементов

Однако, несмотря на большое число веществ, предложенных для использования в качестве положительного электрода, именно создание положительного электрода тормозит развитие источников тока с литиевым отрицательным электродом. Недостатки катодов, связанные с малыми разрядными токами, относительно большим эквивалентным весом, значительной поляризацией и ускоренным саморазрядом, в большой степени компенсируют выигрыш энергии от использования литиевого электрода. Тем не менее, результаты разработок последних лет показывают жизнеспособность источников тока с литиевым электродом на основе органического электролита. В последующих разделах будут подробно рассмотрены отдельные вопросы создания источников тока с высокой удельной энергией и будут приведены характеристики элементов и аккумуляторов, находящихся в настоящее время на разных стадиях разработки. [c.55]

Элементы с жидкими окислителями. В рассмотренных до сих пор литиевых элементах использовались твердые окисные и солевые окислители. Они, как правило, малорастворимы в органических растворителях и поэтому практически не взаимодействуют с литием. Скорости образования или растворения твердой фазы в органических растворителях невелики. Поэтому плотности тока в таких элементах малы (1— 5) -10 А/см2, и соответственно удельная мощность также относительно небольшая. [c.59]

Источники тока с более высокими энергетическими характеристиками и расширенным диапазоном эксплуатационных возможностей были созданы при отказе от водных электролитов. Наибольшие успехи были достигнуты при разработке литиевых элементов с органическим и твердым электролитом. [c.43]

Элементы на основе органических электролитов с литиевыми анодами — 1,3-3,0 320-470 0,500-0,620 От —55 до -f70 3-5 [c.51]

В ряде стран выпускают в промышленных масштабах литиево-органические элементы цилиндрической формы (аналогичные МЦ элементам) с удельной энергией 250—480 Вт-ч/кг и раз-)ядным напряжением 2,2—2,8 В. Электролитом служит раствор. Вр4 в у-бутиролактоне. Положительный электрод изготавли- [c.82]

Герметичные литиевые элементы изготовляют в пуговичной, цилиндрической рулонной или прЯМСЗуГОЛЬНОЙ конструкциях. ТОКО отводы электродов выполняют из стали, никеля, молибдена, титана. В элементах применяют сепараторы из органических или неорганических волокнистых или пористых материалов. [c.279]

Разнообразные синтезы меченых сложных эфиров, альдегидов, углеводородов, аминов и т. д. были осуществлены на основе гриньяровского метода получения карбоновых кислот. Этот метод был использован и у нас в ряде синтетических работ, проводивн1ихся н связи с изучением механизма крекинга [28]. Иснользонание смешанного алюминий-литиевого гидрида в качестве восстановителя сильно упростило путь к спиртам [29]. Это хороший пример эффективного использования реагентов, не применимых вследствие дороговизны в тяжелом органическом синтезе, в целях синтеза меченых соединений. По этой же причине перспективно применение весьма чистых и хорошо управляемых электрохимических методов, а также катализаторов па основе редких элементов. В последнее время мы начали обследование пути каталитического синтеза меченых веществ из СО, которую можно получать прямо из ВаСОд нагреванием с соответствующими восстановителями или из СО2. Так, в частности, гидрированием С О по Фишеру — Трошпу. можно получать смесь из очень большого числа углеводородов нормального строения с постоянным атомным содержанием С по всему ряду. [c.419]

Литий, который используют как вещество отрицательного электрода, представляет собой самый легкий среди твердых элементов металл серебристо-белого цвета с удельной массой 0,534, температурой плавления 186°С и температурой кипения 1609°С. По химическим свойствам он больше похож на магний и кальщй, чем на натрий и другие щелочные металлы. Однако при нормальной температуре литий, реагируя с водой, легко превращается в гидроксид. По этой причине необходимо использовать неводные электролиты типа органических. Реакция разряда протекает по уравнению ЬI Ь + е и сопровождается переходом лития в раствор. Стандартный электродный потенциал лития самый низкий среди металлов (3,045 В), а допустимая токовая нагрузка на единицу массы самая высокая (3,83 А - ч/г). По этим причинам литий можно считать наилучшим активным веществом отрицательного электрода для элементов, с высокой плотностью энергии. При изготовлении литиевого электрода используют простой способ, в соответствии с которым металлический литий в виде пластины наносят на никелевый собирающий электрод. [c.136]

Приведенное перечисление систем, предложенных для создания источника тока с органическими растворителями, показывает, что в качестве отрицательного электрода несомненными преимуществами обладает литиевый. Что касается положительного электрода, то для этой цели может использоваться, в принципе, любое из большого числа веществ, способных восстанавливаться. Американский обозреватель Ла-вуйе [59] в связи с этим справедливо отмечает, что случайный наблюдатель не сразу заметит, что имеются комбинации элементов и соединений, которые еще не были испытаны для создания источника тока. Это не вызывает удивления, поскольку, как уже отмечалось во введении, использование неводных растворителей позволяет применить, в принципе, любую систему окислитель—восстановитель для создания источников тока, ибо всегда можно подобрать растворитель, совместимый с электродными материалами. [c.55]

В элементе Li— uS анод представляет собой литиевую пластину с припаянной к верхнему концу сеткой из нержавеющей стали в качестве токосъема [64]. В большинстве работ утверждается, что литиевые электроды не лимитируют создание источников тока с органическим электролитом, так как они работают с хорошей обратимостью при плотностях тока до 100 Maj M [217]. [c.99]

Система Ы — 5 Ог. По этой системе имеется несколько патентов [54, 55]. Растворителем может быть сама двуокись серы в жидком состоянии или органический растворитель,, насыщенный 50г. На основе системы Ь1—50г был предложен элемент без разделения анодного и катодного пространств специальным сепаратором, несмотря на то, что деполяризатор в этой системе растворим в электролите. Литиевый анод при контакте с раствором 50г покрывается пассивирующей пленкой нерастворимого соединения Ыг5204, которая играет роль полупроницаемой мембраны. Элемент с литиевым анодом, катодом из керамического пористого никеля и 1 М раствором (СгН5)4МВг в диметилсульфите в качестве электролита, насыщенном 50г, имеет э. д. с. 2,6 в, разрядное напряжение при плотности тока 10 ма см 2,2 в и при 22 ма см — [c.146]

Растворимость различных литиевых солей напоминает растворимость солей магния и заметно отличается от растворимости солей других элементов I группы. Так, в то время как ЫС1, ЫВг и 1 хорошо растворимы в Н2О, сравнительно мало растворим и его можно осадить аммиачным раствором фторида аммония (подобно ЫС1, ЫВг и особенно Ь11 довольно хорошо растворимы в кислородсодержащих органических растворителях (подобно Mg2+) также Ь1С104 (подобно перхлоратам Mg2+, Са , [c.60]

Литиевый анод в элементах с безводными электролитами обычно непрессовывается на металлическую сетку, служащую токоотводом. Хотя подготовка литиевого электрода производится в инертной атмосфере (аргон), поверхность его всегда покрыта пленкой, образующейся при взаимодействии с органическими растворителями, электролитами, следами кислорода и влаги. При наличии этой пленки анодное растворение лития, как правило, не прекращается. [c.52]

Теоретическая удельная энергия для системы окись меди—литий весьма велика (табл. 7). К тому же окись меди доступна и имеет невысокую цену. Поэтому ведутся исследования окисно-медно-литиевых ГЭ. Неплохие результаты получены при разработке такого элемента у французской фирмы САФТ [16]. Окись меди СиО готовилась окислением меди при 400°С. Затем она смешивалась с графитом и прессовалась в виде полого цилиндрического электрода. Внутренним электродом был литиевый анод, отделяемый от катода полипропиленовым сепаратором. Электролитом был перхлорат лития в органическом растворителе. Напряжение разомкнутого элемента, 2,4 В, было близко к э. д. с. реакции [c.53]

По мнению Ю. М. Поварова [17], при разряде окисных электродов в апротонных растворителях ион Ь1+ выполняет роль протона и внедряется в кристаллическую решетку окисла, в результате чего образуется соединение лития с окислом. В частности, в растворе ЫА1С14 в пропиленкарбонате образуется соединение состава Ь1зМоОзС1з. Достоинством трехокиси молибдена является невысокая растворимость в органических растворителях (5 10- М в растворе ЫЛЮЦ в бутиролактоне) [35]. Окисно-молибденово-литиевый элемент имеет высокую теоретическую удельную энергию, особенно на единицу объема (табл. 7). Впервые элемент был предложен в 1965 г. X. Кнаппом и позднее изучался многими исследователями. [c.54]

Оказалось также, что содержание легкого изотопа гелия Не в природном гелии может изменяться в сотни раз в зависимости от его происхождения [26]. Отношение Не Не в воздухе равно 1,2-10 , а в природном газе из скважин оно падает в десять и более раз. Еще меньше оно в гелиевых включениях урановых и ториевых руд. Разницу можно объяснить тем, что гелий этих источников образовался путем распада природных радиоактивных элементов, дающих Не. Наоборот, в литиевом минерале алюмосиликатного тина — сподумене Ь1А1 (810з)з содержание Не сильно повышено. В одном образце оно оказалось в десять раз выше, чем в воздухе. Возможно, что это связано с образованием Не в результате ядерной реакции N1 + + Н с последующим распадом трития по схеме Н = Не + е . Другая реакция нейтронов от космического излучения с атмосферным азотом N1 + + Н служит источником небольшого содержания радиоактивного углерода в СОг воздуха и в органическом веществе животных и растений (см. ниже). [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология