Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Кедринский И.А. -> "Химические источники тока с литиевым электродом" -> 2

Химические источники тока с литиевым электродом - Кедринский И.А.

Кедринский И.А., Дмитренко В.E., Поваров Ю.М., Грудянов И.И. Химические источники тока с литиевым электродом — Красноярск, 1983. — 247 c.
Скачать (прямая ссылка): himekektr1983.djvu
Предыдущая << 1 < 2 > 3 4 5 6 7 8 .. 92 >> Следующая

Теоретическая удельная энергия Li Mg Al Ca Na' Mn Zn Fe Ni Hg Ag Cd Cu Pb
сто, опережая такие металлы, как Zn, Ni, Pb, Cu, Cd, Hg, Ag. И, наконец, по теоретической удельной энергии (одному из основных определяющих параметров для энергетической эффективности химических источников тока) он выходит на первое место. Это и определило бурное развитие исследований по созданию ХИТ с литиевым анодом и организацию их промышленного производства, что обусловлено насущными потребностями века технической эволюции. Появляются ХИТ качественно нового типа с явно выраженными количественными преимуществами их энергетических возможностей. Эти источники обеспечивают большой скачок по увеличению удельных энергохарактеристик, что выражается как в сопоставлении расчетных теоретических величин, так и из практически получаемых значений удельных энергий. Так, для сравнения (при расчете удельных энергий, исходя из E0 системы и суммы электрохимических эквивалентов электродов), если удельная энергия окиси свинца-свинец составляет 170 Вт-ч/кг, системы, реализованной в никель-кадмиевом аккумуляторе, — 240 Вт-ч/кг, то в системах с литиевым анодом и катодами из сульфидов железа и меди, окиси никеля она составляет 1100 Вт-ч/кг, а с полифторутлеродным катодом — 6060 Вт-ч/кг.
Реальные энергетические преимущества источников тока с литиевыми анодами видны из следующего сопоставления: если величина удельной энергии элемента одной из энергоемких, широко распространенных в практике ртутно-цинковых систем составляет 80—100 Вт-ч/кг, а среди других традиционных систем (серебряно-цинковые и магний-хлорсеребря-ные) не превышает 120—130 Вт-ч/кг, то у различных источников тока с литиевым анодом удельная энергия достигает значений 300—500 Вт-ч/кг. Среди перспективных разработок литиевых ХИТ может быть получена удельная энергия порядка 1000 Вт-ч/кг. Значения разрядного напряжения ряда применяемых электрохимических пар с литиевым анодом достигают около 3 В, то есть в два раза превышают напряжение элементов, широко применяемых в бытовой технике. Если же элементы с литиевым анодом создаются целенаправленно для замены сегодняшних элементов бытовой техники (1,5 В), без изменения конструкции и электрических параметров ее, то они, как правило, имеют значительно большую (в несколько раз) емкость при тех же весах и габаритах и. опять-таки обладают более высокой удельной энергией. Общим недостатком ряда типов литиевых источников тока с ап-ротонным электролитом является низкий ток разряда, то есть
6
низкий ,уровень генерируемой мощности. Это обусловлено тем, что применяемые в них апротонные растворители имеют электропроводность в пределах 50—1 См/м, даже в присутствии специально добавляемых для улучшения электропроводности солей лития. Их электропроводность на 1—2 порядка ниже, чем в водных электролитах, используемых в традиционных ХИТ.
Получение высоких мощностей в этих условиях у литиевых ХИТ идет чаще всего по пути увеличения работающей поверхности, например, за счет применения рулонных, спиральных или плотно упакованных плоских электродных конструкций с минимально возможными толщинами электродов, сепарации, зазоров. Положительным качеством апротон-ных растворителей является расширение температурного диапазона применимости таких ХИТ, особенно в сторону минусовых температур (до —50—550C), благодаря отсутствию в них воды. С другой стороны,, недопустимость присутствия влаги вынуждает делать элементы в надежном . герметичном исполнении, что усложняет разработку и изготовление их. Но герметичность это одновременно и преимущество, так как обеспечивает высокую сохранность. По некоторым литиевым ХИТ гарантируется сохранность до 10 лет. Касаясь органических и неорганических электролитов, нельзя не отметить довольно высокую токсичность почти всех применяемых растворителей. В сочетании с необходимостью их глубокого обезвоживания, изготовление таких электролитов представляет определенные технологические трудности, так как требует перевода процессов их получения на качественно более высокую ступень.
Применение лития как анодного материала выгодно тем, что он обладает самым низким среди других металлов электрохимическим эквивалентом (0,259 г/А-ч) и наиболее отрицательным значением электродного потенциала. Но низкий удельный вес его (0,56 г/см3), почти в два раза легче воды, обусловливает необходимость учета нетрадиционного энергетического показателя — удельной энергии (мощности) на единицу объема. Зачастую эта величина лимитирующая, а по абсолютному значению в некоторых ХИТ с литиевым анодом ниже, чем соответствующие показатели по массе (при сопоставлении на 1 кг и 1 л). Почти для всех ранее разработанных ХИТ такое положение не характерно, и в справочной литературе не фигурировали удельные, энергетические и мощ-ностные характеристики по объему.
Несколько обособленным классом среди разного типа литиевых ХИТ с апротонным электролитом стоят системы с водным электролитом. Доказанные не так давно возможности создания ХИТ с литиевым анодом и водным электролитом позволяют надеяться на создание ряда более высоких по уровню мощности ХИТ при обеспечении удельной энергии существенно выше, чем у имеющихся сегодня, способных генерировать энергию в интенсивных режимах разряда. Время работы таких ХИТ от долей до нескольких десятков часов. В сочетании с возможностями- ХИТ с апротонным электролитом разряжаться сотни часов литиевые ХИТ б целом могут «закрыть» практически весь диапазон продолжительностей разряда, обеспечиваемый сегодйяшними ХИТ, но с получением более высоких энергетических характеристик.
Предыдущая << 1 < 2 > 3 4 5 6 7 8 .. 92 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed