Первичный воздушно-цинковый химический источник тока
Авторы патента:
Владельцы патента RU 2420835:
Воржев Владимир Фёдорович (RU)
Стекольникова Наталья Михайловна (RU)
Стекольников Юрий Александрович (RU)
Мамонтова Юлия Евгеньевна (RU)
Изобретение относится к воздушным электродам для миниатюрных химических источников тока со щелочным электролитом. Техническим результатом является улучшение энергетических характеристик. Согласно изобретению, воздушный электрод химического источника тока в виде двухслойной пористой пластины состоит из гидрофобизированной ацетиленовой сажи (запорный слой) и активного слоя в смеси гидрофобизированная сажа и мелкодисперсный каталитический уголь в соотношении 25:75 об.%, в который введены полифторированные спирты (10 мас.%) H-(CF2-CF2)n-CH2-OH, где n от 4 до 5 - количество фторэтиленовых групп в молекуле спиртов. 1 ил.
Изобретение относится к химическим источникам тока (ХИТ) со щелочным электролитом.
Известен воздушный электрод, наиболее близкий к предполагаемому по технической сущности, содержащий гидрофобизированную ацетиленовую сажу (запорный слой) и активный слой из смеси гидрофобизированной ацетиленовой сажи и каталитически активного мелкокристаллического угля СИТ в соотношении 25:75 об.%.
Цель изобретения - улучшение электрических характеристик ХИТ на основе изменения технологии изготовления.
Воздушный электрод представляет собой пористую двухслойную пластину. Со стороны воздуховодного отверстия в роли газораспределительной мембраны и запорного слоя по отношению к воде и CO2 применяется гидрофобизированная ацетиленовая сажа. Слой активной стороны состоит из гидрофобизированной ацетиленовой сажи мелкодисперсного каталитически активного угля. Давление прессования около 4 т/см2 [1, 2].
Согласно изобретению воздушный электрод отличается тем, что в состав активного слоя дополнительно введены полифторированные спирты (10 мас.%) с общей формулой H-(CF2-CF2)n-CH2-OH, где n от 4 до 5 - количество фторэтиленовых групп в молекуле спиртов. Это улучшает гидрофобно-гидрофильные свойства электрода и каталитические свойства угля СИТ в пористом активном слое. Введение спиртов способствует увеличению зоны генерации тока и стабилизации работы катализатора, улучшить его электрические характеристики за счет увеличения коэффициента использования катализатора, возрастания удельной поверхности и коэффициента газопропускания воздуха и улучшает электрические характеристики ХИТ (рис.).
Источники информации.
1. Кублановский B.C., Пирский Ю.К. / Синтез электрокатализаторов восстановления кислорода. // Тезисы докладов I Укр.-рос. конференции «Газофазное получение новых функциональных материалов и пленок». Ужгород. - 1989. - с.18-20.
2. Патент №2366039 (Россия), H01M 4/96, 2009.
Первичный воздушно-цинковый миниатюрный химический источник тока, содержащий положительный электрод в виде двухслойной пористой пластины из гидрофобизированной ацетиленовой сажи (запорный слой) и активного слоя в смеси гидрофобизированная сажа и уголь СИТ в соотношении 25:75% (об.), отличающийся тем, что, с целью увеличения зоны генерации тока и стабилизации работы катализатора, в состав активного слоя введены полифторированные спирты (10 мас.%) H-(CF2-CF2)n-CH2-OH, где n от 4 до 5 - количество фторэтиленовых групп в молекуле спиртов.
Похожие патенты:
Источник питания // 2403657
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве источников питания с повышенными электрическими характеристиками, включающих высокочастотные преобразователи постоянного напряжения в постоянное.
Изобретение относится к катализаторам на основе серебра и методам их производства для электрохимических процессов. .
Способ эксплуатации никель-водородной аккумуляторной батареи в составе искусственного спутника земли // 2320055
Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей преимущественно в автономных системах электропитания искусственных спутников Земли (ИСЗ).
Изобретение относится к источникам для топливных элементов и может быть использовано в источниках топлива, которые совместимы с топливами, включающих в частности и метанол.
Источник питания и способ его эксплуатации // 2302060
Изобретение относится к области электротехники, а именно к источникам питания, включающим высокочастотные преобразователи постоянного напряжения и может быть использовано при производстве источников питания с повышенными электрическими характеристиками.
Изобретение относится к магнийсодержавщим металло-воздушным батареям и топливным элементам. .
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при изготовлении катодов для химических источников тока. .
Металловоздушный источник тока // 2199801
Изобретение относится к производству металловоздушных источников тока (МВИТ) с расходуемыми анодами. .
Аккумулятор // 2193261
Изобретение относится к области химических источников тока, в частности к аккумуляторам, содержащим в электролите галогенид металла. .
Металловоздушная батарея // 2183371
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве металловоздушных батарей (МВБ). .
Электрохимическое устройство с твердым щелочным ионопроводящим электролитом и водным электролитом // 2521042
Настоящее изобретение относится к керамической мембране, проводящей щелочные катионы, по меньшей мере, часть поверхности которой покрыта слоем из органического катионо-проводящего полиэлектролита, который нерастворим и химически устойчив в воде при основном рН. Изобретение также относится к электрохимическому устройству, включающему в себя такую мембрану, используемую в качестве твердого электролита, которая контактирует с жидким электролитом, состоящим из водного раствора гидроксида щелочного металла. Повышение емкости батареи на единицу веса путем ограничения объема водного электролита за счет размещения на границе, между твердым и водным электролитом, тонкого слоя соответствующего полимера, является техническим результатом предложенного изобретения. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к источникам энергии, в частности к воздушно-алюминиевым источникам тока, в частности к способу ввода расходуемого электрода в воздушно-алюминиевый источник тока. Техническим результатом изобретения является обеспечение автоматического ввода электрода в воздушно-алюминиевый источник тока без прерывания цепи энергообеспечения с отводом выделившегося во время работы водорода и повышение энергетических показателей работы топливного элемента. Указанный технический результат достигается за счет того, что расходуемый электрод в виде стержня с винтовой поверхностью перемещается внутри корпуса воздушно-алюминиевого источника тока по мере его выработки, при этом перемещение расходуемого электрода происходит в результате ввинчивания его в гидрофобные крышки, которые изготовлены из гидрофобного материала (фторопласт, полиэтилен), при этом электролит остается внутри топливного элемента, а выделившийся во время работы водород удаляется по винтовой поверхности из корпуса воздушно-алюминиевого источника тока. Предложенный способ позволяет автоматизировать процесс замены расходуемого электрода в воздушно-алюминиевом источнике тока без прерывания цепи энергообеспечения. 2 ил.
Изобретение относится к собранной батарее, включающей в себя множество элементов с воздушной деполяризацией. Техническим результатом является уменьшение внутреннего сопротивления. Согласно изобретению собранная батарея включает в себя слой положительного электрода, слой электролита, наложенный на слой положительного электрода, слой отрицательного электрода, наложенный на слой электролита, и электропроводящий непроницаемый для жидкости вентиляционный слой, наложенный на слой положительного электрода на противоположной стороне от слоя электролита. Собранная батарея включает в себя множество элементов с воздушной деполяризацией. Собранная батарея снабжена проточным каналом, через который протекает кислородосодержащий газ и который расположен между электропроводящим непроницаемым для жидкости вентиляционным слоем первого элемента с воздушной деполяризацией и слоем отрицательного электрода второго элемента с воздушной деполяризацией, прилегающего к первому элементу с воздушной деполяризацией. Первый элемент с воздушной деполяризацией электрически соединен со слоем отрицательного электрода второго элемента с воздушной деполяризацией через электропроводящий непроницаемый для жидкости вентиляционный слой. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к источникам энергии, а именно к способам замены расходуемого электрода в воздушно-алюминиевом топливном элементе без прерывания цепи энергообеспечения. Используют расходуемый электрод в виде алюминиевой проволоки, которую наматывают на винтовую канавку тонкостенного стержня из диэлектрического гидрофобного материала. Один конец проволоки вводят внутрь полости тонкостенного стержня через отверстие в его нижней части. Перемещение расходуемого электрода осуществляют путем ввинчивания тонкостенного стержня в крышки корпуса топливного элемента, расположенные с двух сторон корпуса и изготовленные из гидрофобного материала, с обеспечением сохранения электролита внутри топливного элемента и удаления из его корпуса выделяющегося водорода по винтовой поверхности гидрофобных крышек. Обеспечивается повышение энергетических показателей работы топливного элемента. 3 ил.
Металло-воздушный источник тока // 2570143
Изобретение относится к химическим источникам тока с газодиффузионным воздушным катодом, металлическим анодом и водными растворами электролитов. Металло-воздушный источник тока содержит корпус, заполненный электролитом, размещенный внутри него металлический анод, газодиффузионные воздушные катоды, расположенные по обе стороны металлического анода. При этом газодиффузионные воздушные катоды имеют центральные поперечные изгибы и отделены от металлического анода проницаемыми для электролита пористыми сепараторами, изготовленными из материала с высоким омическим сопротивлением. Металлический анод имеет форму прямоугольного параллелепипеда, сопряженного с клином, и опирается клином на упомянутые пористые сепараторы. Предложенный металло-воздушный источник тока обладает повышенной удельной емкостью, стабильными характеристиками и увеличенным ресурсом работы, поскольку позволяет увеличить отношение массы растворяющейся части металлического анода к объему электролита, а следовательно, удельную энергоемкость и время работы источника тока без замены металлического анода. 10 ил., 2 пр.
Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является достижение устойчивости электроснабжения в сети и сдвига подачи электроэнергии в периоды пиковой и непиковой нагрузок. Перезаряжаемый металло-воздушный элемент батареи включает в себя металлический (М) электрод (Э) и воздушный (В) электрод, а также водный электролит, разделяющий М и В электроды. В некоторых вариантах реализации М электрод непосредственно контактирует с электролитом, без размещения сепаратора или пористой мембраны между В электродом и электролитом. Узел элементов батареи содержит первый элемент, имеющий первый МЭ, первый ВЭ и электролит между ними и второй элемент, имеющий второй МЭ, второй ВЭ и электролит между ними. При этом первый МЭ первого элемента контактирует со вторым ВЭ второго элемента с образование воздушного туннеля между ними. Первый МЭ может контактировать со вторым ВЭ, будучи обжатым вокруг второго ВЭ, тем самым образуя центрод. Перезаряжаемые металло-воздушные элементы батареи могут быть электрически соединены друг с другом посредством соединения центродов. Объектами изобретения являются, также, варианты способа хранения энергии. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 23 ил.
Катод для металловоздушных источников тока и металловоздушный источник тока, включающий этот катод // 2575194
Изобретение относится к металловоздушному источнику тока и его катоду. Катод включает основу из пористого проницаемого для молекулярного кислорода электропроводящего материала, на рабочей поверхности которого нанесено полимерное комплексное соединение переходного металла с основанием Шиффа, имеющие стековую структуру, в которой отдельные фрагменты упомянутого полимерного соединения связаны между собой благодаря донорно-акцепторному взаимодействию, например соединение вида poly-[M(R, R′-Salen)], poly-[M(R, R′-Saltmen)] или poly-[M(R, R′-Salphen)]. Источник тока включает описанный катод и анод, изготовленный из активного металла, в частности лития. При этом катод и анод разделены электролитом, содержащим ионы металла, из которого изготовлен анод. Техническим результатом является увеличение удельной энергии, удельной мощности и числа циклов заряда-разряда металловоздушного источника тока. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил., 2 пр.
Изобретение относится к области электротехники, а именно к литий-воздушному аккумулятору и способу его изготовления, и может быть использовано для электропитания различного оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что литий-воздушный аккумулятор заполнен неводным литий-проводящим электролитом, катод и анод разделены твердым литий-проводящим электролитом в виде стеклокерамической мембраны на основе фосфатов германия и алюминия, при этом на токосъемник катода нанесен терморасширенный графит. Заявленный способ включает получение сухого терморасширенного графита, дисперсии в органическом растворителе (например, ацетон, гептан, N-метил-2-пирролидон) и нанесение полученной суспензии на токосъемник катода (никелевая или нержавеющая сетка или фольга), а также сушку. Повышение удельной емкости и циклируемости аккумулятора за счет использования углеродного материала с низкой степенью аморфизации и малым числом дефектов является техническим результатом изобретения. Удельная емкость катодного материала составляет 1500 мА·ч/г при плотности тока 0,01 мА/см2. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Катод для металло-воздушных источников тока и металло-воздушный источник тока, включающий этот катод // 2618232
Изобретение относится к катоду для металло-воздушных источников тока. Катод включает основу из пористого проницаемого для молекулярного кислорода электропроводящего материала, на рабочую поверхность которого нанесен сополимер, полученный путем сополимеризации мономерного комплексного соединения переходного металла с основанием Шиффа и мономера из группы тиофенов. Также предложен металло-воздушный источник тока. Техническим результатом является увеличение удельной энергии, удельной мощности и числа циклов заряда-разряда металло-воздушного источника тока. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил., 2 пр.
Изобретение относится к положительному электроду для литиево-воздушной батареи, а также к способу его приготовления. Положительный электрод для литиево-воздушной батареи содержит: токоотвод положительного электрода, образованный пористым металлом; и активный слой положительного электрода, предусмотренный на токоотводе положительного электрода и включающий в себя проводящий материал и катализатор для восстановления кислорода, и при этом пористый металл имеет диаметр пор, равный или больший 20 нм и равный или меньший 1 мм. Изобретение позволяет улучшить электропроводность и механическую прочность электрода и увеличить величину нагрузки. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.
