Хімічні джерела струму (стр. 5 из 5)

Головним критерієм, за яким були прийняті до використання розчинники групи АДР, є їхня сумісність з літієм. У даний час відсутній строгий теоретичний підхід до вибору оптимального розчинника, тому у промисловому виробництві використовується ряд різних розчинників. До них відносяться у першу чергу прості і складні ефіри, головним чином циклічні: 1,2 - диметоксіетан (1,2 - ДМЕ), 1,3 - діоксолан (1,3 - ДО), метил форміат (МФ), пропілен карбонат (ПК), тетрагідрофуран (ТГФ).

Термодинамічними розрахунками було доведено, що система Li - АДР не є стійкою. Значення потенціалів для реакцій взаємодії літію з АДР можуть досягати 2,5 - 4,3 В, а продуктами реакції є сполуки, нерозчинні в АДР.

АДР мають невисоку сольватуючу здатність, і внаслідок цього в них добре розчиняються лише деякі літієві солі. Це, головним чином, сполуки із комплексними аніонами, що містять як центральний атом елементи третьої і п’ятої груп періодичної системи. Як електроліти у промисловому виробництві використовуються LiAs6, LiBF4, LiAlCl4, LiCl4, LiBr. Усі ці солі сильно гігроскопічні, що значно ускладнює і здорожує виробництво через труднощі глибокого осушування та необхідності захисту всього технологічного процесу від впливу атмосферної вологи.

Зараз у літієвих ХДС використовуються як тверді, так і рідкі катодні матеріали. Високий електродний потенціал літію дозволяє застосовувати не занадто активні окислювачі і при цьому одержувати електродні пари з ЕРС, більшою 3 В. Промисловість випускає елементи з простими (MnO2, CuO, V2O5) і складними (2PbOPbO2, 2PbOBi2O3, Ag2OCrO3) оксидними катодами, з катодами з SO2, SOCl2.

Розряд негативного літієвого електрода веде до його іонізації:

Присутність на поверхні літію оксидно - сольової плівки впливає на його потенціал і швидкість розряду.

У залежності від природи катодного матеріалу схеми електрохімічних реакцій можна зобразити рівняннями:

Найбільш поширене виробництво циліндричних та дискових елементів різних конструкцій.

Створення ХДС на основі неводних електролітів стимулювало розвиток теоретичних уявлень в області теорії розчинів, поверхневих явищ, нових типів неорганічних сполук, нестехіометричних сполук, теорії пористих електродів тощо. Теоретичні досягнення, у свою чергу, дозволяють очікувати істотного поліпшення нових поколінь ХДС.

ВИСНОВКИ

В наш час залишаються дуже актуальними акумулятори, адже більшість автомобільних транспортних засобів не може обходитись без цих хімічних джерел струму. Також дуже поширені цинково-манганові елементи, що дістали назви звичайної батарейки. Всі вони є надійними джерелами струму і слугують порівняно тривалий час.

Вичерпність природних ресурсів призводить до створення нових хімічних джерел струму, зараз ведеться активна робота по їх створенню. І допоможуть в цьому лужні метали. Вже зроблені перші кроки - створено хімічні джерела струму на основі літію, що знаходиться у контакті з органічним апротонним розчинником. Літієві джерела струму зарекомендували себе як дуже надійні. Зараз важко зустріти галузь деб не застосовувались такі елементи. Батареї мобільних телефонів і рацій, батарейки для годинників, калькуляторів, різноманітних приладів - майже скрізь працюють літієві хімічні джерела струму.

Саме вони стають найбільш актуальними у подальшому розвитку суспільства.

Паливні елементи є не актуальні, адже вони дуже енергоресурсоємкі, а коефіцієнт корисної дії порівняно низький.

Акумулятори також ще застосовуються, але вже існують пристрої, значно спрощеної дії ніж акумуляторів, і виконують ті ж самі функції.

Отже ера хімічних джерел струму продовжується, і невпинно крокує вперед.

ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Герасимов Я.И., Курс физической химии, т. ІІ, издание 2, испр., М., "Химия", 1973.

2. Лебідь В.І., Фізична хімія, Харків, "Фоліо", 2005.

3. Льоцци М., История физики, М., "Мир", 1970.