Алюминиевые батарейки

[Nessen7]

А не 100%-ый это сколько? Если процентов 50, то может представляет интерес. В америке еще в 70-х был запатетован НАСА горячий алюминий-хлорный аккумулятор.В качестве электролита там используется вроде бы какая-то смесь из солей алюминия с соединениями алюминия.Могу дать ссылку на патент на англ. с помощю гугла можете перевести.Интересно, обязательно ли нужно пытатся получить жидкий расплав солей? Или можно твердый электролит из тех же солей использовать?

В протонных ТЭ используют твердый пластик и ничего, как-то работает.

Изменено 6 Апреля, 2011 в 01:45 пользователем Nessen7

[aversun]

А не 100%-ый это сколько? Если процентов 50, то может представляет интерес. В америке еще в 70-х был запатетован НАСА горячий алюминий-хлорный аккумулятор.В качестве электролита там используется вроде бы какая-то смесь из солей алюминия с соединениями алюминия.Могу дать ссылку на патент на англ. с помощю гугла можете перевести.Интересно, обязательно ли нужно пытатся получить жидкий расплав солей? Или можно твердый электролит из тех же солей использовать?

В протонных ТЭ используют твердый пластик и ничего, как-то работает.

В том что и дело, что как-то. Вся проблема во внутреннем сопротивлении элемента и, соответственно, в величине разрядных токов. Что бы сопротивление твердого электролита сравнялось с сопротивлением жидкого, надо значительно поднять температуру, а это далеко не всегда возможно. По этому внутреннее сопротивление элементов с твердым электролитом обычно больше, чем с жидким.

[практик]

А не 100%-ый это сколько? Если процентов 50, то может представляет интерес. В америке еще в 70-х был запатетован НАСА горячий алюминий-хлорный аккумулятор.В качестве электролита там используется вроде бы какая-то смесь из солей алюминия с соединениями алюминия.Могу дать ссылку на патент на англ. с помощю гугла можете перевести.Интересно, обязательно ли нужно пытатся получить жидкий расплав солей? Или можно твердый электролит из тех же солей использовать?

В протонных ТЭ используют твердый пластик и ничего, как-то работает.

Я обратимость понимаю так, что любой электрод должен иметь выход по току 100%,любое отклонение ведет к разложению электролита.

У иеня тоже вопрос к умным в этой области людям.

Известно, что литий имеет потенциал окисления более 3в, однако при интеркалировании в графит, потенциал его внедрения и деинтеркаляции меньше на 0.5-0.8в. Наверное так же будет и для алюминия.А на сколько он будет меньше?

И еще попутный вопрос.Если потенциал внедрения меньше, чем чистого металла, то получается, что соединив в електролите графит с электродом из металла проводом мы получим интеркалированный графит?

[Nessen7]

Здесь что-то говорится об электроосаждении алюминия из ксилольных электролитов:

Моя ссылка

[Гость derba]

Там же говорится о неправдоподобно высоких допустимых плотностях тока, до сотен ампер на дм2.

Там, наверное, говорится про сотни ампер на м² , вот один из составов:

Эфирно-гидридные электролиты.

1 М гидрида лития или 0.4 моля литийалюминийгидрида растворяют в 3 М растворе хлорида алюминия в безводном диэтиловом эфире. При плотности тока 500А/М² могут быть получены плотные осадки толщиной до 0.5мм, при добавлении метилбората толщина может быть доведена до 2 мм. Катодные и анодные выходы по току близки 100% .

 

Но самые устойчивые алкилбензольные электролиты, выход 50-80%. Получают растворением галогенида алюминия (обычно бромид), например: в ксилоле, получают два слоя, нижний AlBr₃*3C₈H₁₀ (комплекс Густавсона)темно-коричневая маслянистая жидкость, верхний - почти чистый ксилол. Алюминий получают электролизом нижнего слоя при плотности до 200А/М2, единственный, известный мне электролит, который может работать на обычном возлухе, остальные требуют тчательной очистки воздуха от паров воды.

Изменено 6 Апреля, 2011 в 19:37 пользователем derba

[Ilja Bondarev]

Здесь что-то говорится об электроосаждении алюминия из ксилольных электролитов:

Моя ссылка

 

 

Проблемы в алюминий-хлорном аккумуляторе кроются не на аноде, т.е. не в обратимом осаждении и окислении алюминия в расплавах/неводных растворах, а в проблеме хранения хлора или другого галогена.

[Nessen7]

1)В некоторых уже работающих алюминий-хлорных аккумах хлор хранится в графитовом адсорбенте.Кроме того рассматривается вариант с алюминий-железо-хлоридными реакциями, где происходит

реакция замещения.

2)Каким образом можно восстановить алюминий из йодида алюминия?

[Ilja Bondarev]

1)В некоторых уже работающих алюминий-хлорных аккумах хлор хранится в графитовом адсорбенте.Кроме того рассматривается вариант с алюминий-железо-хлоридными реакциями, где происходит

реакция замещения.

2)Каким образом можно восстановить алюминий из йодида алюминия?

 

1) Графитовый/угольный адсорбент быстро деградирует и аккум при зарядке начинает выделять хлор. Кому такое нужно? Хранить хлор в хлоридах конечно можно, но подсчитайте удельную теоретическую энергоемкость. Получите не слишком воодушевляющие цифры. Да и нет полной гарантии 100% связывания в хлорид, т.е. выделения хлора нельзя исключить.

 

2) Наверное аналогично как и с другими галогенидами - из комплексного аниона Аl₂I₇^-

[Nessen7]

Хранить хлор в хлоридах конечно можно, но подсчитайте удельную теоретическую энергоемкость. Получите не слишком воодушевляющие цифры.

Хлорид железа имеет три атома хлора на один атом железа.Почему это мало?

Наверное аналогично как и с другими галогенидами - из комплексного аниона Аl2I7-

А где и как эти полианионы образуются т.е. какой нужен электролит

и какая температура?

[Ilja Bondarev]

Хлорид железа имеет три атома хлора на один атом железа.Почему это мало?

 

А где и как эти полианионы образуются т.е. какой нужен электролит

и какая температура?

 

Уменьшение удельной энергоемкости идет в двух направлениях: 1) увеличивается масса, почти в 1,5 раза, приходящаяся на моль электронов, но это не самое основное; 2) вместо реакции окисления алюминия хлором токообразующей будет реакция замещения FеCl₃+Аl = АlCl₃+Fе, а это совсем другая и на много менее энергоемкая реакция.

 

Т.е. ЭДС такой ячейки будет значительно ниже ЭДС пары Аl-Cl. Прикидочно (я точно не считал) уменьшение удельной емкости будет где-то в 3 раза по сравнению с парой Аl-Cl.

 

Выделение алюминия из галогеналюминатных расплавов/растворов идет по общей схеме где ключевым фактором является наличие свободных галогенанионов (напр. Cl^-), которые образуют комплекс с галогенидом алюминия (напр. АlCl₃ + Cl^- = АlCl₄^-), далее АlCl₃ + АlCl₄^- = Аl₂Cl₇^-. В какой апротонной среде и при какой температуре такое условие создать - вопрос вторичный. Как конкретно с иодидами - не знаю, не вникал да и 127 г на моль электронов у йода явно не то на чем стоит заострять внимание.