Электролиты для химических источников тока

В статье представлена серия универсальных многофункциональных компьютеризированных устройств для испытания источников тока в различных режимах, разработанных и изготовленных в ООО «БУСТЕР СПб». Испытательные стенды, как правило, имеют модульную структуру с возможностью перепрограммирования режимов заряда-разряда пользователем.

Показаны возможности испытательной лаборатории «Нева-Регламент», предназначенной для оценки соответствия серийных и вновь разработанных химических источников тока: конструктивно-техническим требованиям ТЗ, ТУ, нормативной документации; требованиям безопасности; требованиям по стойкости к внешним воздействующим средам, нерегламентированным воздействиям.

Представлен опыт работы малого предприятия ЗАО «Научно-технологический центр «АHК» по разработке и производству никель-кадмиевых аккумуляторов и батарей на их основе, предназначенных для средних и длительных разрядов (типов «M» и «L») в составе источников резервного питания.

При использовании низко плавких смесей из галогенидов s1-элементов в качестве расплавляемых электролитов для химических источников тока и теплоаккумулирующих материалов в тепловых аккумуляторах большое значение имеет величина изменения объёма при плавлении (?V, %), которую можно рассчитать по формуле [1]: ?V = ((V_к - V_ж) / V_к)·100% = (?V/V_к)·100%,(1) где V_к - объём твёрдого вещества (или смеси) при температуре плавления; V_ж - объём жидкости при температуре плавления (вещества или смеси); ?V - разность объ

Разработана математическая модель технологического процесса заполнения пор пеноникелевой ленты-основы псевдопластическими пастами активной массы. Получены уравнения, связывающие реологические параметры паст, свойства пористой матрицы и технологические режимы нанесения с величинами, характеризующими эффективность заполнения порового пространства основы. Предлагаемая математическая модель позволяет оптимизировать технологию нанесения паст.

Для получения функциональных материалов для электродов литий-ионных аккумуляторов предложен экстракционно-пиролитический метод, который позволяет получить гомогенные порошки и тонкие пленки LiCoO₂, LiCoNi_xO₂, LiCoBi_xO₂, LiCoFe_xO₂, не содержащие примесей, на поверхностях любой формы и размеров. Методами термогравиметрии, электронной микроскопии, РФА, атомной абсорбции, ИК-спектроскопии, циклической вольтамперометрии изучены их характеристики и свойства.

Показано, что при малых токах разряда для любых никель-кадмиевых (НК) аккумуляторов справедливо эмпирическое соотношение Хаскиной-Даниленко, а при больших токах разряда - соотношение Шеферда. Эти два эмпирических соотношения не противоречат друг другу, а дополняют друг друга, так как они справедливы для любых НК аккумуляторов, каждое в своем интервале токов разряда.

Экспериментально установлено, что при тепловом разгоне из никель-кадмиевых аккумуляторов выделяется очень большое количество водорода.

Изучено влияние состава положительных электродов литий-серных ячеек на их циклирование. Показано, что содержание серы в электродах не оказывает существенного влияния на форму зарядно-разрядных зависимостей, характер снижения емкости в процессе циклирования и эффективность циклирования серных электродов, но достаточно сильно влияет на внутреннее сопротивление литий-серных ячеек.

Синтезированы и исследованы твердые литийпроводящие электролиты в системе Li_4–3xGa_xGeO₄. Введение в ортогерманат лития ионов Ga³⁺ приводит к образованию структуры типа ?-Li₃PO₄ и резкому возрастанию проводимости, которая достигает максимума при x = 0.10?0.15 и составляет 10^-1 См?см^-1 при 300°С, > 1 См?см^-1 при 600°С. Основными носителями тока являются междоузельные катионы лития, слабо связанные с жёстким каркасом структуры.