Авторы:

Франци Иностранна фирма
Сосьете дез Аккумул тор Фикс Траксьон Франци
Иностранец Жан Поль Габано
Франци Иностранна фирма
Сосьете дез Аккумул тор Фикс Траксьон Франци

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АККУМУЛЯТОР

Номер патента: 296340


5

296340

6

жению вокруг него четырех атомов фтора образуется полный электронный октет, но
группа
И
Р В И
Р    5
приобретает отрицательный заряд через ионную связь с литием, который уступил
свой единственный электрон, так что между этой группой и литием устанавливается
ионная ю связь, где эта группа становится анионом и литий катионом. Это
комплексное соединение может быть записано:
[ВР*]-и+.
15
Это комплексное соединение растворяется в тетрагидрофуране, так как его энергия
решетки небольшая, что вызвано значительными размерами группы ВР4.
Таким образом, исходя из соли, не раство- 20 римой в тетрагидрофуране, такой
как фторид лития, достигают растворения последней благодаря образованию
ионизированного комплексного соединения, которое имеет небольшую энергию
решетки и допускает последую- 25 щую сольватацию. Комплексное
соединение фторида бора и фторида лития ионизируется в анион ВР4— и катион 1л+,
каждый из этих ионов сольватируется, в свою очередь, закрепляя определенное
число молекул растворите- зо ля X, образуя:
(л,Х)ВР4- и пХЫ+,
где пип' целые числа и где п>п', так как растворитель имеет основной характер.
Катион 35 лития сольватируется скорее, этот последний ион имеет кислый
характер.
Следовательно, при осуществлении изобретения различают следующие стадии:
растворение, ионизация, сольватация, диссоциация. 40 Две последние стадии
практически протекают одновременно, и в конечном счете получают раствор,
который является проводником.
Во время получения безводного проводящего раствора тетрагидрофуран имеет
тенденцию 45 полимеризоваться в присутствии фторида бора ВР3 под влиянием
ничтожных количеств воды. Чтобы избежать этого , целесообразно прибавлять к
жидкости немного пиридина (1% последнего оказывается очень эффективным). 50
Вместо фторида бора можно использовать фторид фосфора или хлорид алюминия. Эти
неорганические соединения вводятся в электролит в избытке.
Одним из способов реализации обратимого электрода является использование его в
растворимой форме в одном из его состояний. Продукт прямой электрохимической
реакции растворим, нет тенденции к поляризации соответствующего электрода в
ходе этой реакции. Во время противоположной электрохимической реакции этот
продукт будет снова отлагаться на соответствующем электроде при условии, что
потенциал электрода, о котором идет речь, таков, что он не оказывает никакого
действия па безводный электролит или его компоненты.
С другой стороны, видно, что металлическая соль S2, даже если она нерастворима
в органической жидкости X, растворяется там не менее, когда она может давать
аддитивное комплексное соединение S1S2, перемещая X комплексного соединения
XS1? предварительно образованного согласно изобретению.
Кроме того электролит может быть типа X —X SI —(- S1S 2-
Если положительная активная масса во время разрядки может образовывать с
окисленным литием соединение S2, можно растворять последнее благодаря
присутствию аддитивного комплексного соединения XSb
Именно так и происходит, когда используют в качестве активной массы
металлический фторид, например фторид никеля, в электролите с фтористыми
комплексными соединениями. Продуктами разрядки являются в окисленном состоянии
литий и в восстановленном состоянии фтор, совокупность которых
представляет фторид лития, который, образуя комплексное соединение с фторидом
бора, становится растворимым.
Отрицательный электрод должен иметь активную массу, представляющую в состоянии
зарядки металл, идентичный с катионом аддитивного комплексного соединения S1S2.
Реакции разрядки и зарядки происходят схематически следующим образом с
учетом стехиометрических количеств активных масс и определенных компонентов
электролита (THF сокращенно обозначает тетрагидрофуран).
__________________________________________
|______________|THF___|______________|THF__|
|______________|BF-tLi|F2'Ni_разр|BF4Li|
|2Li+_пров|2BF3и|->_прово|2BF3|
Ni + 2F~+2Li +
(конфигурация А) ----->- проводник

конфигурация В)

THF
BF4Li
2BF4Li

Ni

(конфигурация С).
Исходят из конфигурации А, где электроды находятся в состоянии зарядки и где
используется электролит согласно изобретению. Во время разрядки литий
окисляется в состояние
Ы+ в результате потери своего периферического электрона и фтор фторида никеля
восстанавливается в состояние благодаря получению дополнительного электрона,
как пока-


/ 8 .
296340
зано на конфигурации В. По мере того, как эти ионы образуются во время
разрядки, они представляют соединение фторида лития ИЫ. Последний вступает в
комбинацию с фторидом бора ВР3, образуя растворимое аддитивное комплексное
соединение Вр41л (конфигурация С), где на положительном электроде остается
металлический никель и на отрицательном электроде соответствующий
проводник, например никель.
Электролит содержит, в частности, ионизированное аддитивное комплексное
соединение Вр41л, ионная связь устанавливается между литием и группировкой Вр4.
Во время зарядки это последнее ионизированное комплексное соединение дает на
отрицательном электроде ион лития 1л+, который восстанавливается в
металлический литий в результате получения электрона. Этот литий располагается
на проводящем носителе. На положительном электроде фтор Р- анионной группы Вр4_
окисляется благодаря потере электрона. Образованный таким путем фтор может
приводить к фторированию никеля положительного электрода. Фторид бора
Вг3 возвращается в электролит.
Могут быть взяты и нестехиометрйческие количества реагирующих соединений.
Емкость электрического аккумулятора ограничивается реагирующим соединением,
которое находится 5 в относительно небольшом количестве. Соединение ВР3 играет
активную роль в механизме получения емкости. Оно исчезает во время разрядки и
восстанавливается во время зарядки.
10
Предмет изобретения
Электрический аккумулятор, содержащий 15 отрицательный электрод, например, из
лития, положительный электрод, например, из хлористого серебра и неводный
электролит из органического растворителя, например тетра-гидрофурана, и
неорганического соединения, 20 например хлористого алюминия, отличающийся тем,
что, с целью увеличения емкости, в указанный электролит введена соль,
катионом которой является металл отрицательного электрода, а анионом ■— общий
компонент неорга-25 нического соединения и положительного электрода, например
хлористый литий.
Составитель Ю. Драгомирова
Редактор Е. П. Хорина Техред Л. Л. Евдонов Корректор Л. Б. БадыламЗ
Заказ 953/15    Изд. № 422    Тираж 473    Подписное
ЦНИИГ1И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пп. Сапунова, 2