1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Расплавы
  4. № 5, 2023

Расплавы, 2023, № 5, стр. 540-549

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

О. В. Волкова a, *, В. В. Захаров a, С. В. Першина a, Б. Д. Антонов a, А. А. Панкратов a

a Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН
Екатеринбург, Россия

* E-mail: olga@ihte.uran.ru

Поступила в редакцию 15.05.2023
После доработки 27.05.2023
Принята к публикации 08.06.2023

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.

Ключевые слова: термоактивируемые химические источники тока, катод, фторид кобальта, хлорид никеля, оксид молибдена

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 материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Расплавы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал