Ilja Bondarev
Пользователи-
Постов
95 -
Зарегистрирован
-
Посещение
Тип контента
Профили
Форумы
События
Весь контент Ilja Bondarev
-
практик, А откуда вы взяли, что полиэтиленоксид это то, что нужно? Он продается как и хлорид тетраметиламмония, например здесь. Не то что бы на вес золота, но и недешев. Используется в основном для создания электропроводной композиции с углеродом (графитом/сажей). При н.у. порошок, плавится при 650C. Каков механизм электропроводности мне неясно. Если электронный, то это не то что надо. Если проводимость ионная, то неясно откуда она берется. Может кто обьяснит.
-
Поправка: В водной среде (для которых вы указали ПР) эти реакции, прямо говоря...
-
Ну это, как говорится, и коню понятно. Только растворитель или вернее говорить среда должна быть не только апротонная (что есть необходимое, но недостаточное условие) но и ионогенная, т.е. способствовать образованию ионов, обеспечивающих проводимость и возможность протекания пространственно разделенных электродных реакций. aversun, В водной среде (для которых вы указали ПР этих реакций), прямо говоря (проблематично - слишком дипломатично сказано), практически не идут. Так что водную среду следует исключить из рассмотрения и о ней не вспоминать.
-
Да, sharpneedles, давайте попробуем. Предлагаю начать со среднего. Может удастся разобраться с системой Аl-Fе-ОH, хотя бы гипотетически, для начала. Начнем с возможной токообразующей реакции. Отвлекаясь пока от конкретных условий и среды протекания, можно, на мой взгляд, предположить, реакции обмена типа: 1) Al + Fe(OH)3 = Al(OH)3 + Fe 2) 2Al + 3Fe(OH)2 = 2Al(OH)3 + 3Fe За недостатком справочных данных и неопределенности условий, мне трудно дать оценку энергетике этих реакций, на вскидку удельная энергоемкость будет что-то около 1200-1300 Втчас/кг. Весовая составляющая выглядит тоже недурно - около 45 грамм на моль электронов (для первой реакции). Кто что думает по этому поводу? Возможны ли такие реакции? Если да, то какая будет преобладать? Возможные условия их протекания?
-
практик, В Википедии о адсорбции довольно подробно и хорошо написано.
-
В случае с адсорбционным катодом ничего возвращaть вроде как и не надо - хлор из системы не выводится, оставаясь на пористой поверхности катода. Ну, не без вашей, батенька, помощи развилась тема о алюминий-хлорном ХИТ-e.
-
Хлор будет получаться не только по этой реакции. А как его связывать? Ограничиваясь только газовым электродом приходят на ум только: а) адсорбция, б) связывание в гидрат. Оба метода неудобны, ненадежны и еще много не... . И помоему нет глубокого смысла с хлором или другими галогенами возиться - на моль электронов уходит начиная с 35 г массы их носителя, у кислорода 8. Разница есть?
-
Ну, в общем можно с вами и согласиться, хотя например о батарее ZEBRA зачастую говорят как о натрий хлорной когда на самом деле это Na-NiCl2 батарея. Вся фишка с хлоралюминатными расплавами в том и состоит, что никакого катиона алюминия там нет. По крайней мере в свободном или сольватированном виде. Выделение/отложение (экстракция) алюминия происходит из анионов Аl2Cl7- в Люисово кислой среде и из AlCl4- в Люисово нейтральной и основной среде. Да, состав расплава при зарядке меняется по мере расхода АlCl3 в нем, но к каким параллельным процессам это может привести до меня как-то не доходит. Будьте добры, поясните.
-
Нет, этого делать не стоит, так как: 1) литий в металлическом виде да еще в больших количествах очень опасен и малейшая неполадка или повреждение такого аккумулятора может привести к пожару со взрывом; 2) восстановление катионов лития в металлический литий при зарядке практически очень трудно, почти невозможно, произвести без образования дендритов, которые ведут к последствиям описанным в пункте 1. Совсем другая история с литий-ионным аккумулятором, у которого нет этих недостатков.
-
Ну ходила/ходит идея алюминий-ионного аккумулятора на подобие литий-ионного, чтобы заменить дорогой и редкий литий на алюминий, которого завались. Механизм деградации мне самому полностью не ясен, но обьясненине примерно таково: хлор в какой-то мере интеркалируется в матрицу углерода и в следствии обмена электронов (зараяд/разряд) ломает связи углерода. Обьясненине может быть и несовсем верное, прошу знатаков поправить и сильно не ругать. В NASA в 60-ые велись работы над хлор-алюминиевой батареей с расплавами электролитов из различных смесей хлоридов щелочных металлов и AlCl3. Так вот, материала для катода, который выдерживал бы сколь либо приемлемое число циклов и был бы в состоянии адсорбировать хлор, так и не нашли. А поясните пожалуйста в деталях, а то что-то неясно как это представляется. Это один из методов относительно безопасного хранения хлора. Хлор с водой при температурах что-то около 6-80C образует клатрат (газовый гидрат), "обволакиваясь" молекулами воды (точно не помню, но вроде 8 или больше молекулами). Вот для хранения этого гидрата и нужен в прямом смысле холодильник со всеми отсюда вытекающими прелестями.
-
Извиняюсь, не проверил как работает. Да, имелся в виду этот патент. Привел этот пример что бы показать основу хлор-алюминиевого элемента - низкотемпературный расплав трихлорида алюминия с органическим хлоридом. Правда в контексте напрашивается увидеть патент на сам хлоралюминиевый элемент. Надо будет мне внимательнее следить за контекстом. Как это понимать : "обращение экстракции алюминия ... в обратном направлении" ??? Полуреакции 4Al2Cl7- + 3e- = Al + 7AlCl4-, AlCl4- + 3e- = Al + 4Cl- вполне обратимы и как я понимаю с алюминием в хлор-алюминиевом вторичном элементе проблем нет. Если я что-то неверно понимаю, то был бы призанателен если вы обьясните.
-
практик, Алюминий хлорный аккумулятор, работающий при околокомнатных температурах разрабатывали и в общем-то разработали в Штатах в семидесятых. Например, вот такой патент. Только как эффективно и безопасно хранить хлор так до сих пор и не решили. Связывать в какой-то хлорид - теряешь в теоретической и в практической удельной емкости да и не факт что весь хлор свяжется в хлорид, адсорбируешь на активном угле/графите - быстро деградирует сам катод, связываешь в гидрат хлора - имеешь дело с холодильником, который может и сломаться и.т.д. и.т.п. И при том все решения не блещют показателем удельной энергоемкости. Да и чисто теоретически 35 г на моль электронов - многовато. У кислорода к примеру 8 г на моль электронов. Так что хлор похоже не самый лучший выбор.
-
Тогда почему достаточно авторитетные источники указывают температуру плавления в 3000C. В нескольких независимых источниках одна и таже повторяющаяся ошибка? Маловероятно. Это понятно, что в водном растворе анион гидроксоалюмината будет гидратирован полярными молекулами воды. Меня интересует возможность существования его в негидратированном виде, к примеру в каком либо низкотемпературном расплаве. Если такое невозможно, то хотелось бы понять почему. В расплаве алюмината будут действительно такие ионы, только например алюминат натрия плавится при 18000C. Мне же интересны низкотемпературные расплавы, где ОH группа могла бы существовать.
-
Разбираясь в одном вопросике наткнулся на определенные непонятки связанные со свойствами гидроксида алюминия в его наиболее распространенной форме - гиббсите. Во- первых, какова температура и другие условия плавления гидроксида? Тут данные разные. Краткий справочник химика дает 1500C с отделением воды. Википедия да и другие источники упоминают о его разложении на оксид алюминия и воду при 150-1800C (в разных источниках по разному) и в то же время указывают температуру плавления 3000C. Что-же верно? Или правильны обе темературы только при разных давлениях? Если да, то тогда каково давление для плавления гидроксида алюминия? Во-вторых, не могу понять возможно существование аниона Аl(ОH)4- только в водной среде (что неооспоримо) или такой анион может существовать например и в расплаве с гидроксидами щелочных металлов, скажем КОH + Аl(ОH)3 = K+ + Al(OH)4-? Ну а если температура не позволяет с неорганикой (вследствие разложения гироксида алюминия), то в расплаве с каким- то подходящим органическим гидроксидом? Вот такие вопросы. Заранее премного благодарен всем кто их как-то разьяснит или посоветует что-нибудь дельное по этому поводу почитать.
-
Да, конечно, можно и так, только по всей видимости это не то что имелось в виду в указанном мной обзоре. Там для системы Аl-Cu-О дана теоретическая удельная энергоемкость 2198 Втч/кг - разница более чем в два раза. Совершенно верно, в сухом виде никакого разряда нет. Зато с щелочным электролитом реакция 2KOH+6H2O+2Al=2K[AlOH)4]+3H2, как я понимаю (поправьте если не так), идет с достаточным успехом и при нагруженном элементе наряду с токообразующей, так и без нагрузки.
-
А что же тогда? Схемы реакций наподобие алюмотермических? Каким образом? Вообще алюминиево-воздушный элемент наиболее многообещающий с точки зрения удельной энергоемкости. Только вот с отводом продукта реакции - гидрооксида алюминия - проблемы. Именно из за быстрого засорения электролита реальная энергоемкость получается в разы (10-20 раз а то и больше) меньше теоретической. Может в этих Al-Cu-О, Al-Fe-O, Al-Fe-OH элементах (если таковые вообще существуют или разрабатываются) проблема с гидрооксидом как-то достаточно эффективно решена?
-
Да, порядок значений теоретической удельной энергоемкости у обычных алюминий-воздушных и у элементов Al-Cu-O, Al-Fe-O, Al-Fe-OH один и тотже. Остается предположить, что речь идет действительно о каких-то усовершенствованых металло-воздушных первичных элементах, где анодом является сплав алюминия с медью или с железом.
-
Т. е. вы думаете, что имеются в виду элементы подобные алюминии-воздушным первичным источникам тока?
-
Попался мне как-то в сети обзорчик. Там где про аккумуляторы есть одна забавная таблица (Table 3-2) в конце которой указывают о батареях на алюминии с бешеными значениями теоретической удельной энергоемкости (1900 - 2300 Втч/кг). Что это за батареии Al-Cu-O, Al-Fe-OH, Al-Fe-O такие? Ни одного описания в том числе и среди патентов не нашел. Что это? Фантазия не имеющая ничего общего с реальностью? Знает кто-либо что-нибудь о подобных ХИТ или разработках в этой области. Недоумение вызывает прежде всего высокие значения удельной энергии. Не каждая алюмотермическая смесь даст такую. Даже если предположить что реакции типа 2Al + 3CuO = Al2O3 + 3Cu будут токообразующими, то нет ни одной толковой мысли как пространственно и в какой среде разделить процессы окисления и восстановления. Заранее благодарен за любую толковую информацию по этой теме.
-
А если не выдавать желаемое за действительное, то правильно будет: 107,9/(107,9+65,4+16+18)= 0,52 кг серебра в теоретическом аккумуляторе емкостью 413,7 Втч в разряженном виде, в заряженном будет соответственно 597 г АgО.
-
Это я прочитал. Под доступностью имеется в виду расплав/раствор без HF. А с безводной плавиковой кислотой можно и при комнатной температуре иметь жидкую фазу, например c NaF-HF.
-
А можно примеры таких эвтектик, а то что-то из доступных ни одной после поиска не нашел.
-
Скажите, а если температуру сделать несколько выше температуры плавления йода (113°C), то подняв давление во избежание возгонки йода, будет ли йод образовываться на аноде в жидком виде? Или он будет растворяться в распалаве KI-AlI3 (мольное соотношение 1:2)?
-
antabu, Получить надо йод и разумеется нужен инертный электрод. Только какой материал будет в этих условиях и реакции инертным и достаточно стойким? Стеклографит? Что еще? sharpneedles, Это имеется в виду создание условий для сублимации? Если возможно, то несколько по подробнее об этом методе (температура, условия, конструкция и.т.п.) или лучше дайте пожалуйста ссылку где об этом почитать можно.
-
Хотелось бы разобраться в деталях с электролизом расплава KI-AlI3 в мольном соотношении 1:2. Точка эвтектики у такого расплава где-то около 103°C. Ну на катоде, понятно, будет осаждаться алюминий: 4Al2I7- + 3e = Al + 7AlI4- На аноде должен по идее выделяться йод: 2AlI4- - 2e = I2 + 2AlI3 Поправьте если я неправ. При всем этом хотелось бы йод получать так, что бы его можно было бы непрерывным процессом выводить из электролизера. Как это сделать? Мне не пришло пока в голову ничего лучшего, чем поднятие температуры до уровня при которой йод будет заведомо газом (около 190°C). Т.е. по полной аналогии с хлором - собирать йод в виде газа. Но такое решение по целому ряду причин меня не удовлетворяет. В принципе можно вместо KI взять ИЖ, обеспечивающую низкую темературу расплава, т.е йод можно выделить и в твердом виде, но как его тогда нерерывно удалять из электролизера? Будет ли он с инертного анода опадать в осадок или облеплять поверхность электрода? Какой конструкции нужен электрод для выделения йода?