ФТОРИСТЫЙ УГЛЕРОД И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

ФТОРИСТЫЙ УГЛЕРОД И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ


RU (11) 2054375 (13) C1

(51) 6 C01B31/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4282827/26 
(22) Дата подачи заявки: 1987.05.15 
(45) Опубликовано: 1996.02.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Патент США N 3674432, кл. C 01B 7/00, 1972. Авторское свидетельство СССР N 577175, кл. C 01B 31/00, 1975. 
(71) Заявитель(и): Институт неорганической химии СО АН СССР; Институт катализа СО АН СССР; Конструкторско-технологический институт технического углерода СО РАН 
(72) Автор(ы): Земсков С.В.; Горностаев Л.Л.; Митькин В.Н.; Ермаков Ю.И.; Лисицын А.С.; Лихолобов В.А.; Кедринский И.А.; Погодаев В.П.; Плаксин Г.В.; Суровикин В.Ф. 
(73) Патентообладатель(и): Институт неорганической химии СО РАН; Институт катализа СО РАН; Конструкторско-технологический институт технического углерода СО РАН 

(54) ФТОРИСТЫЙ УГЛЕРОД И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 

Изобретение относится к соединениям на основе фтористого углерода типа (CFx)n и к технологии их получения и может быть использовано преимущественно при изготовлении электродов химических источников тока (ХИТ). Цель - улучшение емкостных и разрядных характеристик ХИТ. Изобретением является фтористый углерод для электродов ХИТ, содержащий CF и CF2-группы в соотношении 2 - 4,5 : 1, при этом группы CF2 внутри плоскостей (CF)n, где n = 3000 - 50000, и соответствуют формуле CFx, где x = 1,18 - 1,33. Изобретение представляет также способ получения фтористого углерода, включающий обработку сажи, уплотненной пиролитическим углеродом, фторирующим агентом - фтором или трифторидом хлора, и инертным газом, взятых в соотношении 1 : 1 - 3, при 200 - 400oС. Фторуглерод содержит 65,5 - 67,8% фтора, обладает повышенной удельной поверхностью 350 - 500 м2/г и низкой пористостью. ХИТ с использованием электрода из фторуглерода CF1,33 имеет ток разряда 100 мкА/см2 при напряжении разряда 2,2 - 2,3 В. 2 с. и. 2 з. п. ф-лы, 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к соединениям на основе фтористого углерода типа (CFx)n и к технологии их получения и может быть использовано преимущественно при изготовлении электродов химических источников тока.

Целью изобретения является улучшение емкостных и разрядных характеристик химических источников тока.

П р и м е р. 2 г углеродного материала, представляющего собой сажу, уплотненную пиролитическим углеродом, насыпают тонким слоем в никелевую лодочку и помещают в реактор, в который подают газовую смесь гелия и фтора при отношении He:F2 1:1 с расходом фтора 7 г/ч, Температура устанавливается 260оС и фторирование проводят 3 ч, после чего реактор охлаждают в потоке инертного газа. Вес полученного продукта 2,4 г, содержание фтора 66,430,2. Состав соответствует формуле CF1,25.

В табл.1. показано изменение состава, выхода, удельной поверхности фтористого углерода по изобретению в зависимости от условий его получения и процент энергоотдачи фтора катодом химического источника тока.

Получаемый фторуглерод состоит из частиц, которые являются полусферами, или, точнее, чечевицами с размером 500-2000 , толщиной около 50-250 . Межслоевое расстояние составляет 6,7 , а состав по данным химического анализа соответствует формуле CF1,18-1,33. Объем пор составляет 0,5-0,6 см3/г, а удельная поверхность 350-500 м2/г. В ИК-спектре этого соединения наряду с сильной полосой при 1220 см-1, относящейся к колебаниям С-F, присутствуют также сильные асимметричные колебаний CF2-групп пpи 1070 и 1340 см-1. Отсутствие других колебаний говорит о том, что CF2-группы не образуют свой собственный скелет типа -CF2-CF2, а являются точечными, т.е. не связанными друг с другом. Группы CF2 размещены внутри базальных плоскостей (CF)n, где n 3000-50000. Число n вычисляется исходя из размера частиц 500-2000 по базальной плоскости. Соотношение групп CF:CF2 2-4,5:1, при этом CF2- группы размещены внутри плоскостей CFn-скелета.

Фторуглерод по изобретению обладает повышенным содержанием фтора в пределах 65,5-67,8% и повышенной удельной поверхностью, составляющей 350-500 м2/г и имеет низкую пористость 0,5-0,6 см3/г. Благодаря высокой удельной поверхности фторуглерода химический элемент выдерживает кратковременную (2-3 с) нагрузку большим током (10-15 мА/см2).

В табл.2 представлены данные сравнительного анализа характеристик химических источников тока с использованием фторуглерода по изобретению и из прототипа.

Данные табл. 2 показывают, что фторуглерод по изобретению обеспечивает более высокое напряжение и ток разряда, а также большую удельную емкость химических источников тока, что повышает их эксплуатационные характеристики. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Фтористый углерод для электродов химических источников тока, содержащий группы CF и CF2, отличающийся тем, что, с целью улучшения емкостных и разрядных характеристик химических источников тока, он содержит группы CF и CF2 в соотношении 2 - 4,5 : 1, при этом группы CF2 размещены внутри плоскостей (CF)n, где n = 3000 - 50000.

2. Углерод по п.1, отличающийся тем, что он соответствует химической формуле CFx, где x = 1,18 - 1,33.

3. Способ получения фтористого углерода, включающий обработку углеродного материала фторирующим реагентом и инертным газом, отличающийся тем, что, с целью улучшения емкостных и разрядных характеристик источников тока, в качестве углеродного материала используют сажу, уплотненную пиролитическим углеродом, и обработку ее ведут фторирующим реагентом в расчете на фтор и инертным газом, взятых в соотношении 1 : (1 - 3), при 200 - 400oС.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве фторирующего реагента используют фтор или фторид хлора.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru