Способ изготовления инертного пористого электрода для химического источника тока

) Заавитель НИЯ ИНЕРТНОГО ПОРИСТОГО ИИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОК) СПОСОБ ИЗГОТ ЭЛЕКТРОДА ДЛ отовления инертого элемента, а металличес-из смеси сажи полимера в оре с последую- слоя 1. способ из да первич анесение суспензи раствором астворите анесенног Известен ного электр включааций кую подложк и граФита с ганическом щей сущкойИзобретение относится к изготовлею электродов химических источниковка и может быть. использовано призработке высокоэнергоемких химичесх источников тока с анодом из щелочного металла, растворенным в электро 5лите активным катодным веществом, элеКтролитом на основе апротонного растворителя и инертным электродом на ос-..нове углеродистого материала,В настоящее время инертные порис"тые. электроды на основе углеродистыхматериалов готовятся одним из следующих способов: прессование, намазка,напыление, насасывание из пульпы. Согласно этим способам исходный. углеродистый материал предварительно изыельчается до нужного размера, смещивается со связующим,и, в случае необходимости, с порообразователем иили)гидрофобизатором. Ряд технологий требует последующей термической обработ- киь ни тора ки Сднако этот способ технологически в,сложен и энергоемкость полученныхэлектродов невелика.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является спосор изготов ления инертного пористого электродана основе углеродных материалов дляхимического источника тока с неводным электролитом на основе апротонных растворителей и активным катодт20 ным веществом, растворенным в электролйте, включающий приготовлениемассы электрода из исходного матери"ала, последующую формовку электрода211005218 4 предварительно анодно поляризованном электроде). 3Сднако энергоемкость полученныхэлектродов невелика,Цель изобретения - повышениеэнергоемкости электрода.Поставленная цель достигается тем,что электрод после формовки подвер"гает электрохимической анодной поляризации до потенциалов, соответст"вующих потенциалу электрохимическогоразложения фонового электролита, 1 рУказанная обработка инертного электрода приводит за .счет улучшения каталитических свойств к повышению сте"пени использования активного вещества, растворенного в электролите, и, 1 Юкак следствие, к повышению энергоемкости,Способ заключается в следующем.Изготовленный пористый электродиз углеродистого материала помещают З,в ванну, заполненную рабочим электролитом, не содержащим активноговещества, и анодно поляризуют до потенциала разложения электролита относительно вспомогательного в двухэлектродной системе электрода илилюбого электрода сравнения в трехэлектродно 1" системе. Гок анодной поляризации внГирают не больше разрядного тока, Полученный таким образом39электрод переносят из ванны в источ-ник тока. В табл.1 показано возрастание емкости в результате анодной поляризации инертного электрода, Плотностьтока анодной поляризации равна разрядной плотности тока,П р и м е р 2, Электрод, изготовленный по примеру 1, анодно поляризуется при плотности тока меньшей,чем плотность тока эксплуатации химического источника тока. С уменьшением плотности тока анодной активации степень активации возрастает.В табл,2 показано влияние плотности тока анодной поляризации инертного электрода на возрастание емкости электрода, Плотность тока разряда постоянная и равна 2,6 мР/смП р и м е р 3. Электрод, изготовленный по примеру 1, анодно поляризуется пои постоянном потенциале. Свозрастанием времени анодной поляризации степень активации выходит напредельное значение.В табл.3 показано влияние времени предварительной анодной поляризации электрода при постоянном потенциале на возрастание емкости электрода. Плотность разрядного тока3,5 мд/см, П р и м е р 1. Источник тока системы 1.1-5 Р электролит - раствор перхлората лития в пропиленкарбонате. При разряде на пористом инертном катоде происходит восстановление 5 С 1, растворенного в электролите. Потен" циал начала разложения фонового электролита, т,е. электролита, не содержащего двуокись серы, в анодной области 45 В относительно литиевого электрода. Пористый инертный катод, полученный прессованием порошка графита при давлении 200 кг/см, анодно поляризуетсяактивируется 1 при постояннойплотности тока до потенциала 4,5 В, В табл. 1 сопоставляется разрядная емкость катода до анодной активации и после анодной активации. Показаны результаты активации электрода для случая, когда плотность тока анодной активации равна плотнос" ти тока эксплуатации химического источника тока.Степень активации 0/О(где 0-ко"личество электричества при разряде нанеобработанном электроде; Р" на Г р и м е р 4. Электрод, изготовленный по примеру 1, анодно поляризуется при плотности тока меньше, чем плотность тока эксплуатации химического источника тока. Разряжается электрод в перхлоратном электро" лите на основе смеси растворителей40 пропиленкарбоната и ацетонитрила всоотношении 1:3. Активное вещество- двуокись серы, растворенная в электролите. При плотности тока активации 1,6 мА/см, разрядной плотности тока 2,6 мА/смф степень активацииэлектрода 17,1При активации электрода происходят изменения непосредственно с поверхностью электрода. После активации электрод сохраняет активированное состояние в течение всего периода измерений - 3 мес. Энергоемкость источника тока включающего описанный электрод повышается за счет того, что, уменьшая закладку более эффективного инерт- ного электрода, можно соответственноПлотность тока анодной поля-ризации инертного электродамА/см ф 2,4 3,5 2,2 6,6 20,5 ф,е,Таблица 3 Степень активации 0/0 Время,мин6,3 16,1 4,5 4,5 3 10052 , увеличить закладку активного вещества и таким образом повысить весовые и объемные характеристики источника. , Использование предложенного способа позволяет также увеличить мощность 5 источника тока при сохранении перво"- начального веса и габаритов, так как на электрохимически обработанном электроде процесс можно вести при значительно больших плотностях тока. о Таким образом, без нарушения принятой технологии введение операции анодной поляризации инертного электрода позволяет повысить энергоемкость и Плотность тока анодной поляризации инертного электрода,мА/см Потенциал анодной предварительной поляризации инертного электрода, Ве в в18 6мощность электрода и химического источника тока в целом.П р и м е р 5. В качестве электрода используется ткань, плетенная из углеграфитовых волокон, характеризующаяся мягкостью, эластичностью которая легко свертывается в рулон необходимой плотности, что обеспе чивает увеличение поверхности инерт ного катода. Электрод подвергают анодной поляризации при плотнс ".ти тока меньшей, чем плотность тока эксплуатации химического источника тока, 7 1005218 8формула изобретения щения энергоемкости электрода, элек"трод после Формовки подвергают эленСпособ изготовления инертного трохимической анодной поляризации пористого электрода для химического до потенциалов, соответствующих по- источника тока с неводным электроли-тенциалу электрохимического разлотом на основе апротонных раствори- жения фонового электролита. телей и активным катодным веществом, Источники информации, растворенным в электролите, включаю- принятые .во внимание при экспертизе щий приготовление массы электрода . 1. Авторское свидетельство СССР из исходного материала, последующую 1 в 1 г 459820, кл. Н 01 И 4/08, 1973. формовку электрода, о т л и ч а ю. Патент США И 3891458, щ и й с я тем, что, с целью повы- кл. 136-6, 1.975.СостзайЮВ Н,КоробоваТехред А.бабинец Корректор А.ференц Редактор И.Петроваевеве еЗаказ 1916/72 Тираж 701 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР