КАТОДНЫЙ МАТЕРИАЛ

КАТОДНЫЙ МАТЕРИАЛ


RU (11) 2016443 (13) C1

(51) 5 H01M4/36, H01M4/48 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.01.2008 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 5003292/07 
(22) Дата подачи заявки: 1991.09.27 
(45) Опубликовано: 1994.07.15 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Заявка Японии 61-557744, кл. H 01M 4/58, 1986. 2. Патент США N 4596752, кл. H 01M 4/36, 1986. 
(71) Заявитель(и): Волков В.Л.; Черепанов В.Б.; Тибогайкин А.М.; Вяткин А.Л.; Кокорин П.А.; Новгородцев В.П.; Кочнев А.А. 
(72) Автор(ы): Волков В.Л.; Черепанов В.Б.; Тибогайкин А.М.; Вяткин А.Л.; Кокорин П.А.; Новгородцев В.П.; Кочнев А.А. 
(73) Патентообладатель(и): Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН 

(54) КАТОДНЫЙ МАТЕРИАЛ 

Использование: термохимические источники тока. Сущность изобретения: катодная масса содержит (в мас.%) оксидную ванадиевую бронзу CuxV2O5 , где 0.3 x 0.85 , в количестве 20,0 - 33,3 и оксид ванадия V2O4 - 66,7 - 80,0. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и касается катодного материала химического источника тока, в частности термоэлектрохимических батарей, содержащих анод, катод и электролит между ними.

Известен катодный материал из оксидной ванадиевой бронзы (ОВБ) состава Cu0,4V2O5.

Недостатками данного катодного материала является низкое разрядное напряжение в импульсном режиме (1,8 В при токе 1 А/см2), быстрый спад напряжения и низкая энергоемкость.

Наиболее близким к предлагаемому по химическому составу и назначению является катодный материал, состоящий из смеси ОВБ LixV2O5 (0,88 x 1) или LiV3O8 и оксидов VO2 + y (0 y 0,05) или V6O13 + y (0 y 0,5).

Недостатками этого катодного материала являются низкое разрядное напряжение в импульсном режиме (1,8 В при токе 1 А/см2) и малая энергоемкость.

Цель изобретения - повышение напряжения и удельных характеристик источника тока.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве катодного материала используют смесь соединений состава CuxV2O5nV2O4, где 0,3 х 0,85 и 2 n 4.

Данный катодный материал получают по обычной керамической технологии. Исходные вещества, взятые в стехиометрических количествах согласно реакции

xCu + (n + 1)V2O5 + n/2C ->>

->>CuxV2O5nV2O4 + n/2CO2 перетирают, брикетируют и прокаливают в атмосфере аргона в течение 5 ч сначала при 550, а затем 650оС. Состав полученного катодного материала контролируют рентгенофазовым методом анализа.

Катод источника тока формируют путем напрессования катодного материала на никелевую металлическую подложку. Затем собирают элемент путем сжатия токоотводами катода, таблетки электролита и анода из сплава лития с бором (25 мас.% бора и остальное литий). В качестве электролита используют эвтектическую смесь хлорида, бромида и фторида лития состава, мол.%: LiCl - 31, LiBr - 47 и LiF - 22. Элемент активируют нагреванием до температуры 500-700оС и проводят его разряд в выбранном режиме.

В таблице приведены данные по разрядным характеристикам элементов, собранных с предложенными катодными материалами в импульсном режиме при разрядном токе 1 А/см2, длительности импульса 100 м.сек и температуре 500-700оС.

Согласно этим результатам катодный материал CuxV2O5nV2O4 (0,3 x 0,85 и 2 n 4) обладает самыми высокими характеристиками по сравнению с прототипом. При х меньше 0,3 в соединениях CuxV2O5 присутствует примесь V2O5, а при х больше 0,85 резко снижаются напряжение и удельные характеристики источника тока (см. таблицу). Величина 2 n 4 является оптимальной и обеспечивает высокие характеристики источника тока. При х меньше 2 и больше 4 напряжение и удельные характеристики катодного материала уменьшаются (см. таблицу).

Таким образом, химические источники тока с предлагаемым катодным материалом CuxV2O5nV2O4 (0,3 x 0,85 и 2 n 4) обладают лучшими удельными характеристиками по сравнению с основными известными. По сравнению с прототипом LiV2O52V2O4 использование смеси CuxV2O5nV2O4 в качестве катодного материала химических источников тока позволяет увеличить разрядное напряжение одного элемента максимум в 1,3 раза, удельную емкость в 3,2 раза и удельную энергию в 3,6 раза при разрядном токе 1 А/см2 и температуре 500-700оС. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



КАТОДНЫЙ МАТЕРИАЛ на основе смеси оксидных ванадиевых бронз с оксидами ванадия, отличающийся тем, что, с целью повышения напряжения и удельных характеристик источника тока, в качестве оксидной ванадиевой бронзы взято соединение CuxV2O5, где 0,3 x 0,85, в качестве оксида ванадия соединение V2O4 при следующем соотношении компонентов, мол.%:

CuxV2O5 20,0 - 33,3

V2O4 66,7 - 80,0




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