Исследование трехкомпонентной системы Al, Na, Li/Cl для натрий никель-хлоридных аккумуляторов

Гудыменко А.М., Мальцева Т.В., Кублановский В.С.

Abstract

УДК 544.6.018.47-039.6

Изучены электропроводность, термохимические и электрохимические свойства системы, состоящей из расплавов трихлорида алюминия и хлоридов натрия-лития, взятых в разных соотношениях. Исследованы электрохимическое поведение ионов Ni²⁺ методом циклической вольтамперометрии и электродвижущая сила в режимах нагревания и охлаждения системы. Найдено, что температура плавления расплавов проходит через минимум при содержании хлорида лития (хLiCl) от 0,23 до 0,35. Показана возможность уменьшения температуры запуска никель-хлоридного аккумулятора при частичной замене хлорида натрия хлоридом лития, а также стабилизация его работы при минимальной температуре 240 °C. Установлена допустимость использования оптимальных составов системы в качестве электролита в натрий никель-хлоридных аккумуляторах. Найдено, что состав 0,5AlCl₃-0,23LiCl-0,27NaCl имеет минимальные температуру плавления (111 °C) и энергию активации проводимости (8,9 кДж∙моль^-1), достаточно высокую электропроводность (0,53 См∙см^-1 при 250 °C).

Ключевые слова: трехкомпонентный расплав, хлориды натрия-лития, никель-хлоридный аккумулятор, электропроводность, электродвижущая сила.

The electrical conductivity, thermochemical and electrochemical properties of a system consisting of melts of aluminium trichloride and sodium-lithium chlorides taken in different ratios have been studied. In this system, the electrochemical behaviour of Ni²⁺ ions via cyclic voltammetry and the electromotive force in the modes of heating and cooling of the system were studied. It was found that the melting temperature of the melts passes through a minimum at a lithium chloride (хLiCl) content from 0.23 to 0.35. A possibility of reducing the starting temperature of a nickel-chloride battery with a partial replacement of sodium chloride with lithium chloride is shown, as well as stabilization of its operation at a minimum temperature of 240 °C. An admissibility of using the optimal compositions of the system as an electrolyte in sodium nickel-chloride batteries has been established. It was found that the composition 0.5AlCl₃-0.23LiCl-0.27NaCl has a minimum melting point (111 °C), a minimum activation energy for conductivity (8.9 kJ∙mol^-1), and a sufficiently high electrical conductivity (0.53 S∙cm^-1 at 250 °C).

Keywords: three-component melt, sodium-lithium chlorides, nickel-chloride battery, electrical conductivity, electromotive force.

Download full-text PDF. 291 downloads

Menu

Vol. 58 (2022), Issue 2, p. 81-85

Исследование трехкомпонентной системы Al, Na, Li/Cl для натрий никель-хлоридных аккумуляторов

Abstract