КАТОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА

КАТОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА


RU (11) 2144244 (13) C1

(51) 7 H01M4/02, H01M6/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.03.2008 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

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

(21) Заявка: 98115811/09 
(22) Дата подачи заявки: 1998.08.18 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.08.18 
(45) Опубликовано: 2000.01.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2095310 C1, 10.11.97. US 4808497 A, 28.02.89. RU 2099819 C1, 20.12.97. Кедринский И.А. и др. Литиевые источники тока.-М.; 1992, с.143. 
(71) Заявитель(и): Попов Андрей Вениаминович; Гительсон Александр Владимирович; Кузьмин Геннадий Яковлевич 
(72) Автор(ы): Попов А.В.; Гительсон А.В.; Кузьмин Г.Я. 
(73) Патентообладатель(и): Попов Андрей Вениаминович; Гительсон Александр Владимирович; Кузьмин Геннадий Яковлевич 
Адрес для переписки: 195112, Санкт-Петербург, а/я 27, Попову А.В. 

(54) КАТОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА 

Изобретение относится к химическим источникам тока, в частности к катодным материалам. Согласно изобретению в качестве катодного материала взято соединение с общей формулой СОxНy, где х = 0,05 - 0,5, а у = 0 - х. Катодный материал синтезирован с использованием химического, электрохимического или термического окисления углеродного материала. Углеродный материал выбран из ряда: уголь, активированный уголь, графит, фуллерен, сажа или их смесь. Техническим результатом изобретения является повышение разрядной емкости и снижение токсичности катодного материала. 4 з.п. ф-лы. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к производству катодных материалов для химических источников тока.

Известен углеродсодержащий катодный материал - полимонофторуглерод с общей формулой (CF)n (И.А. Кедринский и др. Литиевые источники тока. М., 1992 г. , с. 143). Катодный материал имеет малую разрядную емкость и повышенную токсичность синтеза.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является катодный материал для ХИТ на основе соединения, содержащего углерод и кислород (фторуглерод + фтороксид графита с общей формулой CxCynH2OxCF) (заявка RU N 94037109, H 01 M 4/02 от 20.08.96). Недостатком этого катодного материала является малая разрядная емкость и повышенная токсичность синтеза, обусловленная наличием фтора.

Задачей изобретения является повышение разрядной емкости и снижение токсичности синтеза катодного материала.

Указанный технический результат достигается тем, что для ХИТ на основе соединения, содержащего углерод и кислород, катодный материал имеет общую формулу (элементный состав) COxHy, где y = 0 - x, x = 0,05 - 0,5.

Повышенная разрядная емкость достигается за счет большего электрохимического эквивалента реакции разряда, например:

реакция - электрохимический эквивалент, на массу катодного материала

(CF)n + ne = nC + nF- - 29 г/96500 кулон

5CO0,4 + 4e = 5C + 20-2 - 20 г/96500 кулон

Снижение токсичности синтеза обусловлено отсутствием фтора в катодном материале.

Целесообразно, чтобы предложенный катодный материал синтезировался с использованием химического окисления углеродного материала.

Целесообразно, чтобы предложенный катодный материал синтезировался с использованием электрохимического окисления углеродного материала.

Целесообразно, чтобы предложенный катодный материал синтезировался с использованием термического окисления углеродного материала.

Целесообразно, чтобы для синтеза указанного катодного материала использовался углерод в форме, выбранной из ряда: уголь, активированный уголь, графит, фуллерен, сажа или их смесь.

Элементный состав предложенного катодного материала может быть установлен обычными методами анализа, например, масс-спектрометрически или газохроматографическим методом после пиролиза. (У.Уэндландт. Термические методы анализа. М., 1978 г., с. 353 - 362).

Для подтверждения реализуемости изобретения были изготовлены химические источники тока с катодным материалом согласно изобретению и измерению их характеристики.

Пример 1. Катодный материал с общей формулой CO0,29H0,08 был получен электрохимическим окислением активированной углеродной ткани с удельной поверхностью 1200 м2/г в 30% серной кислоте при анодном потенциале 1,8 B в течение 50 часов. После отмывки и осушки углеродную ткань использовали в качестве катодного материала литиевого ХИТ. Электролит на основе пропиленкарбоната, сепаратор из пористого полипропилена, корпус из нержавеющей стали с полипропиленовым уплотнением xh = 20 2,5 мм. При разряде током 10 мкА элемент показал емкость 160 мАчас.

Пример 2. Катодный материал согласно изобретению с общей формулой CO0,3H0,07 был получен из графитового стержня 9,5 мм и длиной 45 мм неполным химическим окислением хлоратом калия в смеси концентрированных серной и азотной кислот. После отмывки полученный катодный материал использовали в первичном элементе с водным электролитом. Отрицательный электрод - цинковый стакан с нанесенной пастой из Zn, ZnO с загустителем, электролит: 8 М КОН, насыщенный цинкатом. В габаритах элемента "АА" была получена разрядная емкость 2,5 Ачас.

Таким образом, указанный катодный материал обеспечивает высокую разрядную емкость за счет высокого электрохимического эквивалента и сниженную токсичность синтеза, обусловленную отсутствием фтора в катодном материале. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Катодный материал для химических источников тока на основе соединения, содержащего углерод и кислород, отличающийся тем, что в качестве указанного соединения взято соединение с общей формулой COxHy, где x = 0,05 - 0,5, y = 0 - x.

2. Катодный материал по п.1, отличающийся тем, что он синтезирован с использованием химического окисления углеродного материала.

3. Катодный материал по п.1, отличающийся тем, что он синтезирован с использованием электрохимического окисления углеродного материала.

4. Катодный материал по п.1, отличающийся тем, что он синтезирован с использованием термического окисления углеродного материала.

5. Катодный материал по п.1, отличающийся тем, что для синтеза указанного материала использован углерод в форме, выбранной из ряда: уголь, активированный уголь, графит, фуллерен, сажа или их смесь.




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