Литиевые источники тока

Содержание

Слайд 2

Химический источник тока

устройство, в котором химическая энергия пространственно разделенного взаимодействия окислителя и

Химический источник тока устройство, в котором химическая энергия пространственно разделенного взаимодействия окислителя
восстановителя напрямую превращается в электрическую энергию

Слайд 3

Почему литий?

самый отрицательный электродный потенциал среди металлов (-3,04 В в водном растворе)
самая

Почему литий? самый отрицательный электродный потенциал среди металлов (-3,04 В в водном
высокая удельная энергия (11760 Вт∙ч/кг)

Слайд 4

Щелочной литиевый источник тока

Щелочной литиевый источник тока

Слайд 5

Требования к неводным растворителям
Устойчивость лития
Способность образовывать
А) концентрированные
Б) высокоэлектропроводные
растворы литиевых солей

Требования к неводным растворителям Устойчивость лития Способность образовывать А) концентрированные Б) высокоэлектропроводные растворы литиевых солей

Слайд 6

Литий - «слишком» активный металл

термодинамические расчеты показывают принципиальную возможность восстановления литием ВСЕХ

Литий - «слишком» активный металл термодинамические расчеты показывают принципиальную возможность восстановления литием
мыслимых веществ, которые могли бы использоваться вместо воды в качестве растворителя
ОДНАКО сохранность литиевого анода – не проблема!

Слайд 7

Литий устойчив в неводных растворителях!

на поверхности лития образуется защитная пленка из нерастворимых

Литий устойчив в неводных растворителях! на поверхности лития образуется защитная пленка из
продуктов взаимодействия
оксид лития Li2O
карбонат лития Li2CO3
галогениды лития
другие соли лития

пленка нанометровой толщины обладает заметной ионной электропроводностью

Слайд 8

Пример: образование карбонатной пассивной пленки

восстановление пропиленкарбоната
восстановление этиленкарбоната

Пример: образование карбонатной пассивной пленки восстановление пропиленкарбоната восстановление этиленкарбоната

Слайд 9

Неводные растворители: проблема растворимости

Простые литиевые соли и основание (LiOH, LiNO3 и др.)

Неводные растворители: проблема растворимости Простые литиевые соли и основание (LiOH, LiNO3 и
не растворяются в неводных растворителях
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ: применение комплексных солей (LiBH4, LiPF6, LiAsF6, LiClAl4)

Слайд 10

Неводные растворители: проблема низкой электропроводности

Пропиленкарбонат, этиленкарбонат:
(+) Высокая диэлектрическая проницаемость
соли хорошо диссоциируют
(-) Большая

Неводные растворители: проблема низкой электропроводности Пропиленкарбонат, этиленкарбонат: (+) Высокая диэлектрическая проницаемость соли
вязкость
электропроводность очень низкая

Диметоксиэтан:
(-) Низкая диэлектрическая проницаемость
соли диссоциируют плохо
(+) Низкая вязкость

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ: применение смешанных растворителей

Слайд 11

Электрохимическая система Li│MnO2

токообразующая реакция – интеркаляция лития
хLi + MnO2 → LixMnO2

Электрохимическая система Li│MnO2 токообразующая реакция – интеркаляция лития хLi + MnO2 → LixMnO2

Слайд 12

Металлический литий и аккумуляторы несовместимы?

ПРОБЛЕМА: защитная пленка инкапсюлирует литий

Металлический литий и аккумуляторы несовместимы? ПРОБЛЕМА: защитная пленка инкапсюлирует литий

Слайд 13

Решение проблемы: литий-ионный аккумулятор

Решение проблемы: литий-ионный аккумулятор

Слайд 14

Токообразующая реакция: непрерывная перекачка ионов Li+

Токообразующая реакция: непрерывная перекачка ионов Li+
Имя файла: Литиевые-источники-тока.pptx
Количество просмотров: 247
Количество скачиваний: 1