Электровосстановление смесей хлорида никеля(II), фторида кобальта(II) и оксида молибдена(VI) в термоактивируемом химическом источнике тока

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы разрядные характеристики элементов термоактивируемого химического источника тока (ТХИТ), содержащих в качестве положительного электрода смеси NiCl2–CoF2–MoO3. Установлено, что оксид молибдена стабилизирует разрядное плато и повышает напряжение разряда, при температурах выше 530°С. Разрядная кривая имеет ступенчатый характер. Количество ступеней разрядной кривой определяется условиями работы ТХИТ. Низковольтная ступень (менее 0.4 В), соответствует восстановлению молибдатов лития, которые образуются при взаимодействии оксида молибдена с продуктами восстановления галогенидов переходных металлов. Проведено исследование продуктов восстановления катодной смеси методами РФА, СТА и РЭМ. Установлено, что в процессе разряда элемента ТХИТ происходит восстановление исходных компонентов катодной смеси до металлов, которые формируют дендритную матрицу. ДСК кривые солевой фракции, образующейся в процессе электрохимических реакций, имеют ряд термоэффектов, соответствующих температурам совместного плавления тройной смеси галогенидов лития LiF–LiCl–LiBr и эвтектик двойных систем LiF–LiCl, LiCl–Li2O, в которых растворены галогениды переходных металлов и молибдаты лития.

Об авторах

О. В. Волкова

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: olga@ihte.uran.ru
Россия, Екатеринбург

В. В. Захаров

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

Email: olga@ihte.uran.ru
Россия, Екатеринбург

С. В. Першина

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

Email: olga@ihte.uran.ru
Россия, Екатеринбург

Б. Д. Антонов

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

Email: olga@ihte.uran.ru
Россия, Екатеринбург

А. А. Панкратов

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

Email: olga@ihte.uran.ru
Россия, Екатеринбург

Список литературы

  1. Masset P.J., Guidotti R.A. Thermal activated (“thermal) battery technology Part IIIa: FeS2 cathode material // J. Power Sources. 2008. 177. P. 595–609.
  2. Butler P., Wagner C., Guidotti R., Francis I. Long-life, multi-tap thermal battery development // J. Power Sources. 2004. 136. P. 240–245.
  3. Nelson P.A. Advanced high-temperature batteries // J. Power Sources. 1990. 29. P. 565–577.
  4. Au M. Nanostructured thermal batteries with high power density // J. Power Sources. 2003. 115. P. 360–366.
  5. Guidotti R., Reinhardt F.W., Dai J., Reisner D.E. Performance of thermal cells and batteries made with plasma-sprayed cathodes and anodes // J. Power Sources. 2006. 160. P. 1456–1464.
  6. Masset P.J., Guidotti R.A. Thermal activated (“thermal) battery technology Part IIIb. Sulfur and oxide-based cathode materials // J. Power Sources. 2008. 178. P. 456–466.
  7. Masset P.J. Thermal stability of FeS2 cathode material in “thermal” batteries: effect of dissolved oxides in molten salt electrolytes // Z. Naturforsch. 2008. 63a. P. 596–602.
  8. Volkova O.V., Zakharov V.V., Reznitskikh O.G. Electroreduction of chromium(III) chloride in a thermal battery // Russian Metallurgy. 2017. № 8. P. 655–659.
  9. Volkova O.V., Zakharov V.V. Electroreduction of chromium(III) chloride and molybdenum(VI) oxide mixtures in a thermally activated battery // Russian Metallurgy. 2018. № 2. P. 201–204.
  10. Volkova O.V., Zakharov V.V., Plaksin S.V., Il’ina E.A., Pankratov A.A. Electroreduction of cobalt(II) chloride and cobalt(II) fluoride mixtures in a thermally activated chemical current source // Russian Metallurgy. 2021. № 2. P. 159–164.
  11. Барабошкин А.Н. Электрокристаллизация металлов из расплавленных солей. М.: Наука, 1976.
  12. Волкова О.В., Захаров В.В., Ильина Е.А., Антонов Б.Д., Панкратов А.А. Электровосстановление смесей хлорида никеля(II) и фторида кобальта(II) в термоактивируемом химическом источнике тока // Расплавы. 2022. № 4. С. 418–429.
  13. Volkova O.V., Zakharov V.V., Il’ina E.A., Pankratov A.A. Electroreduction of nickel(II) chloride and cobalt(II) chloride mixtures in a heat activated battery // Russian Metallurgy. 2021. № 2. P. 118–128.
  14. Волкова О.В., Захаров В.В., Вовкотруб Э.Г., Плаксин С.В., Першина С.В. Электровосстановление смесей хлорида никеля(II) и оксида молибдена(VI) в термоактивируемом химическом источнике тока // Расплавы. 2019. № 5. С. 411–422.
  15. Волкова О.В., Захаров В.В., Першина С. В., Антонов Б.Д., Вахромеева А.Е. Электровосстановление смесей хлорида никеля(II) и оксида вольфрама(VI) в термоактивируемом химическом источнике тока // Расплавы. 2021. № 6. С. 647–655.
  16. Барнашов С.А., Елисеев А.И., Щеткин Н.М., Загайнов В.А., Королева И.В., Радецкая Е.В., Бондаренко А.И. и др. Тепловая батарея. Патент РФ № 2 369 944, 2007.
  17. Захаров В.В. и др. Способ изготовления литий-борного композита и реактор. Патент РФ № 2 395 603, 2010.

Дополнительные файлы


© О.В. Волкова, В.В. Захаров, С.В. Першина, Б.Д. Антонов, А.А. Панкратов, 2023