Новые ХИТ-ы

[практик]

pauk большое спасибо за информацию. Я признаю, что в химии, особенно органике, слаб, но мой малый бизнес заставляет ее применять на прктике, отсюда порой и сырые идеи.

Об Аккумуляторе я подумал когда заметил, что если в дихлорэтан добавить алюминиевый порошок, то появляется небольшая электропроводность, пока раствор стоит, попроьую еще через время, может она увеличится.Это говорит о том что алюминий и хлор дихлорэтана реагируют. А это значит, что при зарядке, алюминий будет восстанавливаться, а ион хлора пойдя к катоду будет не окисляться, а повышать степень окисления например меди,или как говорят интеркалироваться в медь.

Аналогично работает литий-ионный ХИТ, только здесь от анода к катоду будет ходить не катион лития, а анион хлора.

Кстати не подскажите в чем из органики может растворяться трихлорид алюминия.

Так что пока теоретических противоречий я не вижу, буду рад если умные люди на них укажут, если они есть, то через время сам в них уткнусь носом, а не хотелось бы.

[pauk]

Алюминия хлорид раств. в воде (44 г в 100 г при 25°С), спирте (100 г в 100 г при 12,5°С), ацетоне, СНСl₃, дихлорэтане, диэтиленгликоле, фосгене, нитробензоле, эфире, ССl₄, CS₂ и др.; не раств. в бензоле, толуоле. Из водных р-ров кристаллизуется в виде желтовато-белого расплывающегося на воздухе гексагидрата. В воде постепенно гидролизуется. Алюминия хлорид - к-та Льюиса. Образует комплексные соед. с NH₃, хлоридами и оксихлоридами (РСl₅, РОСl₃, NaCl и др.), а также с мн. орг. в-вами.

Источник информации здесь.

[antabu]

Безводный хлорид алюминия и его кристаллогидрат - совсем непохожие вещества.

[Ilja Bondarev]

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.

[sharpneedles]

Алюминий хлорный аккумулятор, работающий при околокомнатных температурах разрабатывали и в общем-то разработали в Штатах в семидесятых. Например, вот такой патент.

Эта ссылка не работает.

Если вы имели ввиду патент "AlCl₃ /1-alkyl pyridinium chloride room temperature electrolytes", то там речь отнюдь не об алюминий-хлорном элементе.

Для разработки аккумулятора с неводным электролитом придется решать либо вопрос с интеркаляцией катионов алюминия в углеродную матрицу (но это уже не аккумулятор на основе алюминия), либо вопрос с обращением экстракции алюминия из неводного раствора какой-либо его соли в обратном направлении.

[Ilja Bondarev]

Эта ссылка не работает.

 

Извиняюсь, не проверил как работает.

 

Если вы имели ввиду патент "AlCl3 /1-alkyl pyridinium chloride room temperature electrolytes", то там речь отнюдь не об алюминий-хлорном элементе.

 

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.

 

... либо вопрос с обращением экстракции алюминия из неводного раствора какой-либо его соли в обратном направлении.

 

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]

А зачем алюминий интеркалировать, он же может просто металлом на аноде осаждаться.

Хлор взят просто потому, что только он реагирует с алюминием при низкой температуре.

Не поясните, как деградирует катод из графита, при действии на него хлора.

Я представляю, что для хранения хлора, используется реакция его диспропорционирования на ион хлорида и хлорат ион.

Поясните мне пожалуйста Ваши слова; (связываешь в гидрат хлора - имеешь дело с холодильником, который может и сломаться и.т.д. и.т.п.)

[sharpneedles]

Правда в контексте напрашивается увидеть патент на сам хлоралюминиевый элемент.

Я все-таки придерусь к терминологии: алюминий-хлорный элемент, о котором вы ведете речь, исходя из названия предполагает использование хлорного газового электрода. В рассматриваемом патенте об этом - ни слова. Там вообще про другое.

Как это понимать : "обращение экстракции алюминия ... в обратном направлении" ???

Очень просто. Принципиальный момент при разработке аккумулятора - возможность зарядки. Если рассматриваем неводный электролит с катионами алюминия, то зарядка - это экстракция алюминия из неводного электролита. Соответственно, разряд - процесс обратный экстракции. То есть - растворение алюминиевого анода в неводном электролите под действием какого-либо окислителя, содержащегося в электролите. И тут самое интересное - организация полной обратимости электрохимических процессов окисления-восстановления только алюминия и только окислителя в неводном электролите. Я ведь не говорил, что принципиально невозможно растворение-выделение алюминия. Вопрос - он в поддержании 100%-ного выхода по току (и алюминия и окислителя) и исключении конкурирующих (побочных) электродных реакций. Я ведь намекал на тот факт, что, допустим, ну подобрали вы электролит, в котором расторяется алюминий при замыкании во внешнюю цепь с катодом, ну экстрагировали его электрохимически (то есть произвели заряд), но не учли при этом того, что электролит может уже не иметь первоначального состава (частично или полностью) в результате параллельных электрохимических процессов.

[Ilja Bondarev]

А зачем алюминий интеркалировать, он же может просто металлом на аноде осаждаться.

 

Ну ходила/ходит идея алюминий-ионного аккумулятора на подобие литий-ионного, чтобы заменить дорогой и редкий литий на алюминий, которого завались.

 

Не поясните, как деградирует катод из графита, при действии на него хлора.

 

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.

 

Я представляю, что для хранения хлора, используется реакция его диспропорционирования на ион хлорида и хлорат ион.

 

А поясните пожалуйста в деталях, а то что-то неясно как это представляется.

 

Поясните мне пожалуйста Ваши слова; (связываешь в гидрат хлора - имеешь дело с холодильником, который может и сломаться

 

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.

[практик]

Своими ответами я блистаю на других форумах.Здесь я больше спрашиваю и слушаю.

У меня задача по аккумулятору упрощается тем, что перезарядов вполне достаточно 50, дополнительный объем для запаса хлора имеется,и нет необходимости в большой мощности и напряжении, достаточно обеспечить макс. длительное горение светодиода.

Хлор я понимаю можно запасать и в виде повышения степеней окисления например меди, железа,и пока не знаю может марганца и хрома.

При электролизе хлоридов в щелочной среде хлор я понимаю не выдалится в сободном виде, а будет в растворе в виде хлорида и хлората.

Есть рецепты электролитов обеспечивающие, как утверждают авторы, 100% выхода алюминия.В общем теоретически все должно получиться.

Огромное спасибо за сомнения и критику. Они сильно помогают и отрезвляют.