Из чего состоит электролит – Какая кислота в аккумуляторе автомобиля: состав электролита — Cheholshop.ru

Содержание

Электролит — это… Что такое Электролит?

Электроли́т — вещество, расплав или раствор которого проводит электрический ток вследствие диссоциации на ионы, однако само вещество электрический ток не проводит. Примерами электролитов могут служить растворы кислот, солей и оснований. Электролиты — проводники второго рода, вещества, которые в растворе (или расплаве) состоят полностью или частично из ионов и обладающие вследствие этого ионной проводимостью.

Степень диссоциации

В растворах некоторых электролитов диссоциирует лишь часть молекул. Для количественной характеристики электролитической диссоциации было введено понятие степени диссоциации^[1].

Классификация

Исходя из степени диссоциации все электролиты делятся на две группы

Сильные электролиты — электролиты, степень диссоциации которых в растворах равна единице (то есть диссоциируют полностью) и не зависит от концентрации раствора. Сюда относятся подавляющее большинство солей, щелочей, а также некоторые кислоты (сильные кислоты, такие как: HCl, HBr, HI, HNO₃).
Слабые электролиты — степень диссоциации меньше единицы (то есть диссоциируют не полностью) и уменьшается с ростом концентрации. К ним относят воду, ряд кислот (слабые кислоты), основания p-, d-, и f- элементов.

Между этими двумя группами четкой границы нет, одно и то же вещество может в одном растворителе проявлять свойства сильного электролита, а в другом — слабого.

Использование термина

В естественных науках

Термин электролит широко используется в биологии и медицине. Чаще всего подразумевают водный раствор, содержащий те или иные ионы (напр., «всасывание электролитов» в кишечнике).

В технике

Слово электролит широко используется в науке и технике, в разных отраслях оно может иметь различающийся смысл.

В электрохимии

Многокомпонентный раствор для электроосаждения металлов, а также травления и др. (технический термин, например, электролит золочения).

В источниках тока

Электролиты являются важной частью химических источников тока: гальванических элементов и аккумуляторов.^[2] Электролит участвует в химических реакциях окисления и восстановления с электродами, благодаря чему возникает ЭДС. В источниках тока электролит может находиться в жидком состоянии (обычно это — водный раствор), или загущённым до состояния геля.

Электролитический конденсатор

В электролитических конденсаторах в качестве одной из обкладок используется электролит. В качестве второй обкладки — металлическая фольга (алюминий), или пористый, спечённый из металлических порошков блок (тантал, ниобий). Диэлектриком в таких кондесаторах служит слой оксида самого металла, формируемый химическими методами на поверхности металлической обкладки.

Конденсаторы данного типа, в отличие от других типов, обладают несколькими отличительными особенностями:

Высокая объемная и весовая удельная ёмкость.
Требование к полярности подключения в цепях постоянного напряжения. Несоблюдение полярности вызывает бурное вскипание электролита, приводящее к механическому разрушению корпуса конденсатора (взрыву).
Значительные утечки и зависимость электрической ёмкости от температуры.

Ограниченный сверху диапазон рабочих частот (типовые значения сотни кГц … десятки МГц в зависимости от номинальной ёмкости и технологии).

Примечания

↑ Степень диссоциации (α) — отношение числа молекул, диссоциировавших на ионы к общему числу молекул растворенного электролита.
↑ ГОСТ 15596-82 Источники тока химические. Термины и определения

Плазмозамещающие и перфузионные растворы — АТХ код: B05

B05A

Препараты крови

B05B

Растворы для в/в введения

B05C

Ирригационные растворы

B05D

Растворы для перитонеального диализа

B05X

Добавки к растворам для в/в введения

B05Z

Электролитический конденсатор — Википедия

Обозначение на электрических схемах

Электролити́ческие конденсаторы — разновидность конденсаторов, в которых диэлектриком между обкладками является плёнка оксида металла, где анод выполнен из металла, а катод представляет собой твёрдый, жидкий или гелевый электролит. Слой оксида на поверхности анода получают методом электрохимического анодирования, что обеспечивает высокую однородность по толщине и диэлектрическим свойствам диэлектрика конденсатора. Технологическая лёгкость получения тонкой однородной плёнки диэлектрика на большой площади электрода позволила наладить массовое производство дешёвых конденсаторов с весьма высокими значениями показателями электрической ёмкости.

Наибольшее распространение получили алюминиевые электролитические конденсаторы (англ.)русск., в которых в качестве одной из обкладок применяется алюминиевая фольга. Также распространены

танталовые (англ.)русск. и ниобиевые (англ.)русск. электролитические конденсаторы, в которых металлическим электродом выступает пористая металлическая губка из тантала или ниобия, поверхность которой покрыта оксидными плёнками. Второй обкладкой электролитического конденсатора служит жидкий или твёрдый электролит — вещество или композиция веществ, обеспечивающих электропроводность и сохранение оксидной плёнки.

Электрохимические процессы получения и стабилизации оксидной плёнки диэлектрика требует определённой полярности напряжения на границе металл-электролит. Металлический электрод должен быть анодом (то есть обладать положительным потенциалом), а электролит — катодом (отрицательный потенциал). Несоблюдение полярности вызывает потерю диэлектрических свойств оксидной плёнки и возможное короткое замыкание между обкладками. Если источник этого отрицательного напряжения не ограничивает ток на безопасном низком уровне, то электролит нагреется протекающим током, закипит и давление образующихся газов разорвёт корпус конденсатора. Выпускаются и так называемые

неполярные электролитические конденсаторы, в которых конструктивно размещено два встречно-последовательно включённых обычных полярных электролитических конденсатора, которые допускают изменение полярности приложенного напряжения.

Состав электролита подбирается таким образом, чтобы в процессе работы восстанавливались мелкие повреждения в оксидной плёнке электрохимическим анодированием при рабочих напряжениях конденсатора. Однако при этом химическом процессе электролиза выделяется газ, давление которого приводит к

вздутию корпуса и даже его возможному разрыву. Также к вскипанию электролита может приводить большой ток через конденсатор, например при обратной полярности включения или при протекании большого реактивного тока при больших пульсациях напряжения на конденсаторе.

Для конденсаторов с жидким электролитом существует проблема высыхания, когда растворитель из электролита испаряется из конденсатора через неплотности герметизации корпуса. При высыхании конденсатор теряет ёмкость и увеличивается последовательное паразитное сопротивление.

Конструкция электролитического конденсатора[править | править код]

Электролитические конденсаторы устроены, как правило, следующим образом: слой электролита заключается между электродами с металлическим типом проводимости, один из которых покрыт тонким слоем диэлектрика (оксидной плёнкой). За счёт чрезвычайно малой толщины диэлектрика, ёмкость конденсатора достигает значительных величин. Однако, соприкосновение двух проводящих пластин, разделённых тонким диэлектриком не является идеальным, для устранения воздушного зазора, в пространство между пластинами вводят электролит.

По типу наполнения электролитом электролитические конденсаторы можно разделить на: жидкостные, сухие, оксидно-полупроводниковые и оксидно-металлические.

В жидкостных конденсаторах используют жидкий электролит, для увеличения ёмкости анод изготавливают объёмно-пористым, например, путём прессования порошка металла и спекания его при высокой температуре. В сухих конденсаторах применяется вязкий электролит. В этом случае конденсатор, изготавливается из двух лент фольги (оксидированной и неоксидированной), между которыми размещается прокладка из бумаги или ткани, пропитанная электролитом.

В оксидно-полупроводниковых конденсаторах в качестве катода используется проводящий оксид (диоксид марганца).

В оксидно-металлических конденсаторах функции катода выполняет металлическая плёнка оксидного слоя.

Изготовляемые промышленностью алюминиевые электролитические конденсаторы состоят из двух тонких алюминиевых пластин фольги. Между пластинами помещается прокладка — пористая бумага, пропитанная электролитом. Фольга и прокладка сворачивается в рулон и помещается в корпус через который сделаны два электрических вывода. Под химическим действием электролита при приложении электрического напряжения поверхность алюминиевой фольги анода окисляется, — на поверхности фольги образуется тонкий слой диэлектрика — оксида алюминия.

При напряжении обратной полярности процесс регенерации диэлектрического слоя прекращается, он постепенно разрушается, приводя к повышенным значениям токов утечки, что может привести к повреждению электрической схемы, причем отказ конденсатора в сильноточных цепях сопровождается выделением тепла, выделением дыма и газов внутри конденсатора, что может привести к разрушению его корпуса. Поэтому электролитические конденсаторы предназначены для работы лишь в цепях с пульсирующим напряжением одной полярности, либо в цепях с постоянным током.

Особенности применения электролитических конденсаторов[править | править код]

Современные конденсаторы, разрушившиеся без взрыва благодаря специальной разрывающейся конструкции верхней крышки. Конденсаторы со вздувшейся или разорванной крышкой обычно практически непригодны и требуют замены.

Электролитические конденсаторы (в радиотехнике часто используется жаргонное название — «электролиты») являются низкочастотными элементами электрической цепи, их редко применяют для работы на частотах выше 30 кГц. В основном они служат для сглаживания пульсирующего тока в цепях выпрямителей переменного тока. Например, электролитические конденсаторы широко используются в звуковоспроизводящей и звукоусилительной технике. Межкаскадные в многокаскадных усилителях электролитические конденсаторы разделяют пульсирующий ток (ток звуковой частоты + постоянная составляющая) на переменную составляющую — ток звуковой частоты, который подаётся на следующий каскад усиления и постоянную составляющую, которая не проходит на последующий каскад усиления. Такие конденсаторы называют разделительными.

В связи с тем, что электролитические конденсаторы полярны, при работе на их обкладках должно поддерживаться не изменяющее знака напряжение, что является их некоторым недостатком. Включение конденсатора в электрическую цепь с обратной к рабочей полярностью вызывает увеличение тока утечки, деградации параметров, и даже может привести к взрыву конденсатора при достаточной мощности цепи. По этой причине их можно применять только в цепях, где полярность напряжения на конденсаторе неизменна (с пульсирующим или постоянным напряжением).

Электролитические конденсаторы обладают заметным последовательным паразитным сопротивлением, которое может достигать значения порядка 1 Ом на низких частотах и это сопротивление возрастает с ростом рабочей частоты. Причина этого эффекта — сравнительно низкая проводимость и подвижность ионов электролита. Обычно состав жидкого электролита — водный раствор борнокислого аммония, борной кислоты и этиленгликоля^[1].

Широко распространённые алюминиевые конденсаторы по сравнению с другими конденсаторами имеют некоторые специфические свойства, которые следует учитывать при их использовании. За счёт того, что алюминиевые обкладки электролитических конденсаторов скручены в рулон для помещения в цилиндрический корпус, образуется паразитная последовательная индуктивность, эта индуктивность во многих применениях нежелательна.

На верхней части цилиндрического корпуса некоторых электролитических конденсаторов выполнена защитная насечка — предохранительный клапан. Если конденсатор работает в сильноточной цепи переменного напряжения, то он разогревается и жидкий электролит расширяется, испаряется. Корпус конденсатора может лопнуть от избыточного внутреннего давления. Поэтому и применяется защитный клапан, разрушающийся под действием избыточного давления и предотвращающий взрыв корпуса конденсатора с выпуском паров электролита наружу.

Из-за невозможности достичь достаточной герметизации корпуса в некоторых конструкциях электролитических конденсаторов жидкий электролит со временем высыхает. При этом теряется ёмкость конденсатора и увеличивается последовательное сопротивление. Также ускоренному высыханию электролита способствует повышенная температура эксплуатации. Поэтому на корпусе практически любого электролитического конденсатора обычно указывается допустимый диапазон рабочей температуры. Например, от −40 до +105 °C.

Вышедший из строя электролитический конденсатор в результате высыхания электролита в подавляющем числе случаев служит основной причиной отказа бытовой радиоэлектронной аппаратуры^[2].

XuMuK.ru — ЭЛЕКТРОЛИТЫ — Химическая энциклопедия

ЭЛЕКТРОЛИТЫ, в-ва, в к-рых в заметной концентрации присутствуют ионы, обусловливающие прохождение электрич. тока (ионную проводимость). Электролиты также наз. проводниками второго рода. В узком смысле слова электролиты-в-ва, молекулы к-рых в р-ре вследствие электролитической диссоциации распадаются на ионы. Различают электролиты твердые, растворы электролитов и ионные расплавы. Р-ры электролитов часто также наз. электролитами. В зависимости от вида р-рителя различают электролиты водные и электролиты неводные. Особый класс составляют высокомол. электролиты- полиэлектролиты.
В соответствии с природой ионов, образующихся при электролитич. диссоциации водных р-ров, выделяют солевые электролиты (в них отсутствуют ионы Н⁺ и ОН^—), к-ты (преобладают ионы Н⁺) и основания (преобладают ионы ОН^—). Если при диссоциации молекул электролита число катионов совпадает с числом анионов, такие электролиты наз. симметричными (1,1 -валентными, напр. КС1, 2,2-валентными, напр. CaSO₄, и т.д.). В противном случае электролиты наз. несимметричными (1,2-валентные электролиты, напр. H₂SO₄, 3,1-валентные, напр. А1(ОН)₃, и т.д.).
По способности к электролитич. диссоциации электролиты условно разделяют на сильные и слабые. Сильные электролиты практически полностью диссоциированы на ионы в разбавленных р-рах. К ним относятся многие неорг. соли, нек-рые к-ты и основания в водных р-рах, а также в р-рителях, обладающих высокой диссоциирующей способностью (напр., в спиртах, амидах, кетонах). Молекулы слабых электролитов лишь частично диссоциированы на ионы, к-рые находятся в динамич. равновесии с недиссоциир. молекулами. К слабым электролитам относятся многие орг. к-ты и основания в водных и неводных р-рителях. Степень диссоциации зависит от природы р-рителя, концентрации р-ра, т-ры и др. факторов. Один и тот же электролит при одинаковой концентрации, но в разл. р-рителях образует р-ры с разл. степенью диссоциации.
Электролитич. диссоциация приводит к увеличению общего числа частиц в р-ре, что обусловливает существенное различие между св-вами разбавл. р-ров электролитов и неэлектролитов. Этим, в частности, объясняется увеличение осмотич. давления р-ра и его отклонение от закона Вант-Гофа (см. Осмос), понижение давления пара р-рителя над р-ром и его отклонение от Рауля закона, увеличение изменения т-ры кипения и замерзания р-ра относительно чистого р-рителя и др.

Ионы в электролитах являются отд. кинетич. единицами и участвуют в хим. р-циях и электрохим. процессах часто независимо от природы др. ионов, присутствующих в р-ре. При прохождении электрич. тока через электролит на погруженных в него электродах происходят окислит.-восстановит. р-ции, в результате чего в своб. виде выделяются в-ва, к-рые становятся компонентами электролита (см. Электролиз).
Электролиты по своей структуре представляют собой сложные системы, состоящие из ионов, окруженных молекулами р-рителя, недиссоциированных молекул растворенного в-ва, ионных пар и более крупных агрегатов. Св-ва электролитов определяются характером ион-ионных и ион-молекулярных взаимод., а также изменением св-в и структуры р-рителя под влиянием растворенных частиц электролитов. В полярных р-рителях благодаря интенсивному взаимод. ионов с молекулами р-рителя образуются сольватные структуры (см. Сольватация). Роль сольватации с увеличением валентности ионов и уменьшением их кристаллографич. размеров возрастает. Мерой взаимод. ионов с молекулами р-рителя является энергия сольватации.
В зависимости от концентрации электролитов выделяют область разбавленных р-ров, к-рые по своей структуре близки к структуре чистого р-рителя, нарушаемой, однако, присутствием и влиянием ионов; переходную область и область концентрир. р-ров. Весьма разбавленные р-ры слабых электролитов по своим св-вам близки к идеальным р-рам и достаточно хорошо описываются классич. теорией электролитич. диссоциации. Разбавленные р-ры сильных электролитов заметно отклоняются от св-в идеальных р-ров, что обусловлено электростатич. межионным взаимод. Их описание проводится в рамках Дебая-Хюккеля теории, к-рая удовлетворительно объясняет концентрационную зависимость термодинамич. св-в — коэф. активности ионов, осмотич. коэф. и др., а также неравновесных св-в -электропроводности, диффузии, вязкости (см. Электропроводность электролитов). При повышении концентрации р-ров сильных электролитов возникает необходимость в учете размера ионов, а также влияния сольватационных эффектов на характер межионного взаимодействия.
В переходной концентрационной области под влиянием ионов происходит существенное изменение структуры р-рителя. При дальнейшем увеличении концентрации электролита почти все молекулы р-рителя связаны с ионами в сольватационные структуры и обнаруживается дефицит р-рителя, а в области концентрированных р-ров структура р-ра все более приближается к структуре соответствующих ионных расплавов или кристаллосольватов. Данные компьютерного моделирования и спектроскопич. исследований, в частности методом рассеяния нейтронов с изотопным замещением, свидетельствуют о значит. степени упорядоченности в концентрированных р-рах электролитов и об образовании специфич. для каждой конкретной системы ионных структур. Напр., для водного р-ра NiCl₂характерен комплекс, содержащий ион Ni²⁺, окруженный 4 молекулами воды и 2 ионами Сl^— в октаэдрич. конфигурации. Ионные комплексы связываются между собой посредством связей галоген — водород — кислород и более сложных взаимод., включающих молекулы воды.
В ионных расплавах специфика упорядочения характеризуется структурными факторами и, описывающими флуктуации ионной плотности и заряда q как ф-ции волнового числа k, к-рое с точностью до постоянной Планка h совпадает с величиной импульса, передоваемого расплаву рассеивающей частицей, напр. нейтроном. Для бинарного электролита

где — парциальные структурные факторы, относящиеся к взаимод. катионов и анионов между собой и друг с другом. Для расплавов типа NaCl ф-ция близка к нулю, вследствие чего электролит можно рассматривать как смесь двух жидкостей, одна из к-рых характеризуется упорядочением по ионной плотности через ф-цию, а вторая -«зарядовым» упорядочением через ф-цию. Ф-ция имеет типичное поведение для систем с «плотностным» упорядочением, отражая значит. степень беспорядка в расположении частиц. В отличие от этого имеет резкий пик, отражающий сильное упорядочение в распределении заряда, определяемое экранированием и требованиями локальной электронейтральности. Такое упорядочение ионов приводит к возможности существования в электролитах коллективных возбуждений, к-рые могут проявляться в виде пиков динамич. структурного фактора описывающего динамику флуктуации плотности заряда расплава ( — частота, связанная с энергией, передаваемой расплаву рассеивающей частицей). Для ионных расплавов электролитов, катионы к-рых склонны к образованию ковалентных связей с анионами (напр., для расплава CuCl), наблюдается сильная корреляция взаимод. между анионами и довольно слабая — между катионами.
Переход от одной концентрационной области электролитов в другую происходит плавно, вследствие чего рассмотренное выше деление является условным. Тем не менее в промежут. области нек-рые термодинамич. св-ва электролитов, напр. коэф. р-римости, претерпевают заметные изменения. Описание промежут. и концентрационной областей требует явного рассмотрения как ионов, так и молекул р-рителя и учета разл. видов взаимод. между всеми частицами в р-ре.
В зависимости от т-ры и давления выделяют низкотемепературную и высокотемпературную области св-в электролитов, а также области нормальных и высоких давлений. Повышение т-ры или давления в целом снижают мол. упорядоченность р-рителя и ослабляет влияние ассоциативных и сольватационных эффектов на св-ва р-ра электролита. При понижении т-ры иже т-ры плавления нек-рые концентрир. электролиты могут находиться стеклообразном состоянии, напр. водные р-ры LiCl.
Наряду с электролитами как проводниками второго рода существуют в-ва, обладающие одновременно электронной и ионной проводимостью. К ним относятся р-ры щелочных и щел.-зем. металлов в полярных р-рителях (аммиак, амины, эфиры), а также в расплавах солей. В этих системах при изменении концентрации металла происходит фазовый переход в металлич. состояние с существенным (на неск. порядков) изменением электропроводности. При этом в электролитич. области образуется самый легкий анион-сольватированный электрон, придающий р-ру характерный синий цвет.
Электролиты играют важную роль в науке и технике. Они участвуют в электрохим. и многих биол. процессах, являются средой для орг. и неорг. синтеза и электрохим. произ-в. Изучение св-в электролитов важно для выяснения механизмов электролиза, электрокатализа, электрокристаллизации, коррозии металлов и др., для совершенствования механизмов разделения в-в — экстракции и ионного обмена. Исследование св-в электролитов стимулируется энергетич. проблемами (создание новых топливных элементов, солнечных батарей, электрохимических преобразователей информации), а также проблемами защиты окружающей среды.

Лит.: Харнед Г., Оуэн Б., Физическая химия растворов электролитов, пер. с англ., М., 1952; Термодинамика и строение растворов. Материалы симпозиума «Химия водных систем при высоких температурах и давлениях», Иваново, 1986; March N.H., Тоsi M. P., Coulomb liquids, L.-[a.o.], 1984; см. также лит. к ст. Растворы электролитов, Электропроводность электролитов, Электролиты неводные, Электролиты твердые.

М. Ф. Головко.

Электролит — это… Что такое Электролит?

Степень диссоциации

Классификация

Исходя из степени диссоциации все электролиты делятся на две группы

Сильные электролиты — электролиты, степень диссоциации которых в растворах равна единице (то есть диссоциируют полностью) и не зависит от концентрации раствора. Сюда относятся подавляющее большинство солей, щелочей, а также некоторые кислоты (сильные кислоты, такие как: HCl, HBr, HI, HNO₃).
Слабые электролиты — степень диссоциации меньше единицы (то есть диссоциируют не полностью) и уменьшается с ростом концентрации. К ним относят воду, ряд кислот (слабые кислоты), основания p-, d-, и f- элементов.

Использование термина

В естественных науках

В технике

В электрохимии

В источниках тока

Электролитический конденсатор

Конденсаторы данного типа, в отличие от других типов, обладают несколькими отличительными особенностями:

Высокая объемная и весовая удельная ёмкость.
Требование к полярности подключения в цепях постоянного напряжения. Несоблюдение полярности вызывает бурное вскипание электролита, приводящее к механическому разрушению корпуса конденсатора (взрыву).
Значительные утечки и зависимость электрической ёмкости от температуры.
Ограниченный сверху диапазон рабочих частот (типовые значения сотни кГц … десятки МГц в зависимости от номинальной ёмкости и технологии).

Примечания

↑ Степень диссоциации (α) — отношение числа молекул, диссоциировавших на ионы к общему числу молекул растворенного электролита.
↑ ГОСТ 15596-82 Источники тока химические. Термины и определения

Плазмозамещающие и перфузионные растворы — АТХ код: B05

B05A

Препараты крови

B05B

Растворы для в/в введения

B05C

Ирригационные растворы

B05D

Растворы для перитонеального диализа

B05X

Добавки к растворам для в/в введения

B05Z

Железо-никелевый аккумулятор — Википедия

Желе́зо-ни́келевый аккумуля́тор — это вторичный химический источник тока, в котором железо — анод, электролитом является водный раствор гидроксида натрия или калия (с добавками гидроксида лития), катод — гидрат окиси никеля(III).

Активный материал содержится в никелированных стальных трубках или перфорированных карманах. С точки зрения стоимости и удельной энергоемкости, они близки к литий-ионным аккумуляторам, а с точки зрения саморазряда, эффективности и напряжения — к NiMH аккумуляторам. Это достаточно выносливые аккумуляторы, стойкие к грубому обращению (перезаряд, глубокий разряд, короткое замыкание и термические удары) и имеющие очень длинный срок службы.

Их использование стало снижаться с момента остановки производства из-за пожара на заводе/лаборатории Эдисона в 1914 году^[1]^{проверить ссылку}, по причине плохих показателей работы батарей при низких температурах, плохого удержания заряда (как у NiMH аккумуляторов) и высокой стоимости производства, сравнимой с лучшими герметизированными свинцово-кислотными аккумуляторами и до 1/2 стоимости NiMH аккумуляторов. Однако в связи с ростом стоимости свинца^[2] в последние годы, цена свинцовых аккумуляторов значительно поднялась, и цены практически сравнялись.^[3]

При сравнении аккумуляторов со свинцово-кислотными следует помнить, что допустимый эксплуатационный разряд свинцово-кислотного аккумулятора значительно меньше, чем теоретическая полная ёмкость, а железоникелевого — очень близок к ней. Поэтому реальная эксплуатационная ёмкость железоникелевого аккумулятора, при равной теоретической полной ёмкости, может быть в несколько раз (в зависимости от режима) больше, чем у свинцово-кислотного.

Способность этих аккумуляторов выносить частые циклы разряд/заряд связана с низкой растворимостью реагентов в электролите. Длительное формирование металлического железа в процессе зарядки обусловлено низкой растворимостью Fe₃O₄. Длительный процесс образования кристаллов железа сохраняет электроды, но также лимитирует скорость работы: данные аккумуляторы заряжаются медленно и так же медленно разряжаются.

Основные факторы ограничивающие долговечность железо-никелевых аккумуляторов — выгорание графита токопроводящей добавки из-за выделения кислорода при разложении воды, коррозия никелированных железных корпусов и ламелей с последующим высыпанием активных масс в шлам, осаждение железа на сепараторах и увеличение саморазряда. Железо-никелевые элементы производства заводов Эдисона в начале 19хх годов имели трубчатую конструкцию положительного окисно-никелевого электрода с токопроводящей добавкой никелевых лепестков вместо графита и улучшенную технологию никелирования железных конструкционных материалов (запекание многослойного никелевого покрытия, полученого из водного раствора никелевой соли, в печах с водородной защитной атмосферой). При этом назначенный срок службы составлял 100 лет и рекомендованный интервал замены электролита — один раз в 5..10 лет. В более дешевых конструкциях железо-никелевых аккумуляторов со сроком службы в начальные десятки лет из-за выгорания графитной токопроводящей добавки в процессе эксплуатации элемента быстрее загрязняется электролит карбонатами и уменьшаются интервалы между заменами электролита (рекомендованный интервал замены электролита в исполнениях никелевых аккумуляторов с графитом — от 100 циклов или 1 раз в год). Также после выгорания существенного количества графита ухудшается отдаваемая емкость и увеличивается эквивалентное внутреннее сопротивление элемента из-за ухудшения контакта активной массы с электродами. Окончательное разрушение аккумулятора и полный выход из строя происходят при сквозной коррозии конструкционных элементов (ламелей и/или стального корпуса) из-за ограниченного качества никелирования дешевых вариантов исполнения аккумулятора.

Никель-железные аккумуляторы долгое время использовались в европейской горной промышленности благодаря их способности выносить вибрацию, высокие температуры и другие стрессовые воздействия. Повторно к ним возрос интерес в солнечных и ветрогенераторах, современном электротранспорте.

Вальдемар Юнгнер[править | править код]

Шведский изобретатель Вальдемар Юнгнер (Waldemar Jungner, в английском произношении — Джангнер) был изобретателем никель-кадмиевого аккумулятора в 1899. Юнгнер экспериментировал с железом в качестве замены кадмию, включая вариант со 100 % железом. Юнгнер обнаружил, что главным преимуществом перед никель-кадмиевой схемой была стоимость, но из-за более низкой эффективности зарядки и более высокого газообразования никель-железная технология была признана неполноценной и заброшена. Юнгнер получил несколько патентов на железную версию его аккумулятора (шведские патенты № 8.558/1897, 10.177/1899, 11.132/1899, 11.487/1899 и германский патент № 110.210/1899).

Томас Эдисон[править | править код]

Железо-никелевый аккумулятор был независимо изобретён Томасом Эдисоном в 1901 и использовался как источник энергии для электромобилей, таких как «Detroit Electric» и «Baker Electric». Эдисон заявлял, что никель-железные батареи будут «гораздо лучше аккумуляторов, использующих свинцовые пластины и кислоту». Работа Юнгнера была практически неизвестна в США вплоть до 40-х годов, когда там было запущено производство никель-кадмиевых аккумуляторов. 50-вольтовая никель-железная батарея была основным источником питания в немецкой ракете «Фау-2» (совместно с двумя 16-вольтовыми аккумуляторами питания 4 гироскопов, в уменьшенной версии использовалась в крылатой ракете «Фау-1»).

Запасённая энергия/масса: 20-50^[4] Вт·ч/кг
Запасённая энергия/объем: 350^[5] Вт·ч/л
Мощность/масса: 100^[4] Вт/кг
Эффективность: 65%^[6]
Стоимость: 1,5^[5] — 6,6^[4] Вт·ч/US$
Саморазряд: 20%^[4]^[5] — 40 %^[4]/месяц
Срок службы: 30^[6] — 50 лет^[5]^[7]
Количество рабочих циклов: Многократный глубокий разряд на срок службы заметно не влияет.^[5]^[6]
Напряжение: 1,2 В^[4]
Рабочий диапазон температур: от −40 до +46 °C^[8]

Половина реакции на катоде:

2NiOOH+2h3O+2e−⇌2Ni(OH)2+2OH−{\displaystyle {\mathsf {2NiOOH\;+\;2H_{2}O\;+\;2e^{-}\quad \rightleftharpoons \quad 2Ni(OH)_{2}+2OH^{-}}}}

и на аноде:

Fe+2OH−⇌Fe(OH)2+2e−.{\displaystyle {\mathsf {Fe+2OH^{-}\quad \rightleftharpoons \quad Fe(OH)_{2}+2e^{-}}}.}

(При разряде реакция протекает слева направо, при заряде справа налево.) [1]

В связи со значением электрохимического потенциала железа в рабочем щелочном растворе при хранении заряженого аккумулятора происходит выделение водорода и саморазряд железного электрода. Также из-за малого значения перенапряжения выделения водорода на железном электроде при заряде примерно половина прошедшего через аккумулятор электрического заряда тратится на выделение водорода даже при рекомендованых положительных рабочих температурах. Это основной фактор ограничивающий энергетическую эффективность железо-никелевого аккумулятора. При понижении температуры ниже нуля зарядная эффективность железного электрода еще больше ухудшается и примерно при ниже −20 °C аккумулятор перестает заряжаться.

Аккумулятор Эдисона производился с 1903 до 1972 компанией «Edison Battery Storage Company» в East Orange, штат Нью-Джерси. Они были достаточно прибыльными для компании. В 1972 компания была продана корпорации «Exide Battery», которая прекратила производство в 1975.

В настоящее время (2012) железо-никелевые аккумуляторы производятся в США, Китае, Венгрии, России и Украине.

Железо-никелевые аккумуляторы не содержат кадмия и свинца, что делает их более безопасными для окружающей среды, чем никель-кадмиевые и свинцово-кислотные аккумуляторы.

Батарея на расплавах солей — Википедия

Батарея на расплавах солей (в том числе – батареи на жидких металлах) – тип батарей, использующих в качестве электролитов расплавы солей, и предлагающие одновременно высокую плотность энергии и удельную мощность. Традиционные «однократные» тепловые батареи могут долгое время храниться в твердом состоянии при комнатной температуре, прежде чем они будут активированы за счет нагревания. Перезаряжаемые батареи на жидких металлах используются для электромобилей, также их могут использовать для накопления энергии в электросетях и уравновешивания периодических возобновляемых источников энергии типа солнечных панелей или ветряных турбин.

История

Тепловые батареи появились во время Второй мировой войны, когда немецкий ученый Георг Отто Эрб разработал первые практичные элементы, использующие в качестве электролита смесь солей. Эрб разработал батареи для военных целей, в том числе – «Фау-1», «Фау-2» и артиллерийских взрывателей. Ни одна из этих батарей не были использованы во время войны. Позднее Эрб был допрошен британской разведкой. Его работа была изложена в документе «Теория и практика теплоэлементов». Впоследствии эта информация поступила Отделу разработок для артиллерии Национального института стандартов и технологий США. Когда в 1946 году технология попала в США, она немедленно была применена для замещения проблемных жидкостных систем, которые прежде использовались для радиовзрывателей артиллерийских систем. Они использовались для артиллерии со времен Второй мировой, а позднее – и при создании ядерного оружия. Та же технология была изучена Аргоннской национальной лабораторией в 1980-х годах для использования в электромобилях.

Тепловые (неперезаряжаемые) батареи

Не стоит путать с тепловыми аккумуляторами на основе расплавов солей.

Технологии

Тепловые батареи используют электролит, являющийся твердым и неактивным при температуре окружающей среды. Они могут храниться неопределенно долгое время (более 50 лет), обеспечивая, тем не менее, полную мощность в тот же момент, когда появляется потребность. При включении они обеспечивают кратковременную вспышку энергии (от нескольких десятков секунд до 60 минут и более), мощностью от нескольких ватт до нескольких киловатт. Высокая мощность обеспечивается высокой ионной удельной проводимостью расплавов солей, которая на три порядка (или даже больше), чем аналог серной кислоты в свинцово-кислом автомобильном аккумуляторе.

Конструкция использует плавкий предохранитель (содержит хромат бария и измельченный цирконий, обернутый в керамическую бумагу), проложенный вдоль нагревательных пеллетов для начала горения. Предохранитель, как правило, зажигается электровоспламенителем или пиропатроном с использованием электрического тока.

Другой тип использует центральное отверстие в центре ряда батарей, где высокоэнергетический электровоспламенитель зажигает смесь горячих газов и раскаленных частиц. Это позволяет сделать время включения (десятки миллисекунд) в сравнении с сотнями миллисекунд для варианта с плавким предохранителем. Включение батареи может происходить за счет капсюльной втулки, схожей с ружейным патроном. Источник тепла должен быть безгазовым. Обычно источник тепла состоит из смесей железного порошка и перхлората калия в весовом соотношении 88/12, 86/14 или 84/16. чем выше доля перхлората калия, тем выше теплоотдача (номинально 200, 259 и 297 кал/г соответственно). Это свойство хранения в неактивном состоянии имеет двойное преимущество: избежание ухудшения свойств активных материалов при хранении и исключение потери емкости из-за саморазряда батареи во время работы.

В 1980-х аноды из литиевых сплавов заменили кальциевые или магниевые аноды, а катоды состоят из хромата кальция, ванадия или оксидов вольфрама. Литиевокремниевые сплавы вытеснили более ранние литиевоалюминиевые сплавы. Соответствующие катоды для использования с анодами из литиевых сплавов, в основном, состоят из пирита, заменяемого дисульфидом кобальта при необходимости использования мощных нагрузок. Электролит зачастую представляет собой эвтектику, состоящую из хлорида лития и хлорида калия.

Более современные эвтектические электролиты с малой температурой плавления имеют в основе бромистый литий, бромистый калий и хлористый или фтористый литий, которые также применяют для продления срока службы. Также они являются лучшими проводниками. Так называемый «литиевый» электролит имеет в своей основе хлористый и бромистый литий, а также – фторид лития (без солей калия), также используемый при потребности в больших объемах энергии за счет своей высокой ионной удельной проводимости. Радиоизотопный теплогенератор, как например, в форме пеллетов соединения 90SrTiO4, может применяться для долгосрочной передачи тепла батарее после включения, сохраняя ее в расплавленном состоянии.

Применение

Почти все тепловые батареи используются в военной сфере, в частности – в управляемых баллистических ракетах. Это – главный источник энергии для таких ракетных систем, как «AIM-9 Sidewinder», «MIM-104 Patriot», «BGM-71 TOW», «BGM-109 Tomahawk» и т.д. В этих батареях расплавленный электролит переведен в неподвижное состояние, за счет специального сорта оксида магния, который держит его благодаря капиллярности. Эта измельченная смесь прессуется в пеллеты для создания прокладки между анодом и катодом каждого элемента в системе батарей. Когда электролит (соль) тверд, батарея инертна и остается неактивной. Каждый элемент содержит пиротехнический источник тепла, используемый для нагрева элемента до стандартной рабочей температуры в 400-550 ˚С.

Перезаряжаемые типы батарей

Начиная с середины 1960-х, проводилось большое количество работ над перезаряжаемыми батареями, использующими натрий для отрицательных электродов. Натрий привлекателен из-за высокого окислительно-восстановительного потенциала в -2,71 Вольта, малого веса, нетоксичной природы, относительной распространенности, доступности и малой цены. Для создания практичных батарей натрий должен быть в жидком состоянии. Точка плавления натрия составляет 98˚C (208˚F). Это значит, что батареи на основе натрия работают при температурах между 400 и 700˚C (750 и 1300˚F), а более современные образцы – между 245 и 350˚C (470 и 660˚F).

Натрий-серные батареи

Натрий-серные батареи, как и литий-серные аналоги, используют недорогие и распространенные электродные материалы. Это была первая батарея на основе щелочных металлов, используемая в коммерческих целях. Она использовала жидкую серу в качестве положительного электрода и керамическую трубку с твердым электролитом из бета-глинозема. Коррозия изоляционного материала была проблемой, так как он постепенно становился проводником, что увеличивало показатель саморазряда.

Из-за их высокой удельной мощности натрий-серные батареи предлагали использовать для космической отрасли. Они были успешно протестированы во время космической миссии «STS-87» 1997 года, но эти батареи не были использованы непосредственно в космосе. Также натрий-серные батареи предлагают использовать в жарком климате Венеры.

Натрий-никель-хлоридные батареи

Низкотемпературным типом натрий-серных батарей стали разработки проекта «ZEBRA» (изначально «Африканское исследование цеолитовых батарей», позднее – «Исследование безотходных батарей») 1985 года, изначально созданные для электромобилей. Батареи используют тетрахлоралюминат натрия (NaAlCl4) с электролитом из Na+-бета-глинозем-керамики.

Натрий-дихлорникелевые батареи (Na-NiCl2) работают при температуре 245˚C (473˚F) и используют тетрахлоралюминат натрия (NaAlCl4) с точкой плавления в 157˚C (315˚F) в качестве электролита. Отрицательным электродом является расплавленный натрий. Положительным электродом является никель в разряженном состоянии и хлорид никеля – в заряженном. Так как оба соединения почти нерастворимы в нейтральных и базовых расплавах, контакт позволяет обеспечить малое сопротивление при перемещении заряда, Из-за того, что и тетрахлоралюминат натрия, и натрий находятся в жидком состоянии при рабочих температурах, проводящая натрий бета-глиноземная керамика используется для разделения жидкого натрия и расплава тетрахлоралюмината натрия. Главные элементы, используемые при производстве этих батарей, имеют гораздо большие запасы в мире и годовую добычу, чем литий.

Она была изобретена в 1985 году группой из проекта по исследованию цеолитовых батарей Совета по научным и промышленным исследованиям в Претории (ЮАР). Она была собрана в разряженном состоянии с использованиям соли, алюминия, никеля и железного порошка. Положительный электрод, по большей части, состоит из твердых материалов, которые уменьшают вероятность коррозии и делают ее более безопасной. Ее удельная энергия – 90 Вт-ч/кг, удельная мощность – 150 Вт/кг. Твердый электролит из бета-глинозема не реагирует с металлическим натрием и двойным хлоридом натрия и алюминия. Полноразмерные образцы показали срок службы в 5 лет и 1500 циклов, а модули с 10 и 20 элементами – 8 лет и 3000 циклов. Для сравнения, литий-железо-фосфатные батареи хранят 90-110 Вт-ч/кг, а более распространенные ионно-литиевые батареи – 150-200 Вт-ч/кг. Крохотные литий-титанатные аккумуляторы способны хранить 72 Вт-ч/кг энергии и обеспечивать мощность в 760 Вт/кг.

Жидкий электролит в батареях типа «ZEBRA» замерзает при 157˚C (315˚F), а нормальный диапазон рабочих температур составляет 270-350˚C (520-660˚F). Добавление железа в элементы позволяет увеличить его приемистость. На данный момент эти батареи производит компания «FIAMM Sonick», они применяются в Электрических грузовиках компании «Modec», пикапах «IVECO Daily» массой в 3,5 тонны, и автомобилях проект «Th!nk City». В 2011 году Почтовая служба США начала тестирование электрических грузовиков, один из которых будет питаться от батареи типа «ZEBRA».

В 2010 компания «General Electric» заявила о создании натрий-дихлорникелевой батареи, или натрий-металл-галоидной батареи, с 20-летним сроком службы. Его катодная структура состоит из проводящей никелевой сети, электролита из расплавов солей, металлического токосъемника, электролитного резервуара из углеродного фетра и активных натрий-металлогаллоидных солей. В 2015 году компания прекратила работу.

Компания «Sumitomo» разработала батарею, использующую соли с температурой плавления в 61˚C (142˚F), что гораздо ниже, чем у натриевых батарей, и рабочей температурой в 90˚C (194˚F). Она предлагает плотность энергии свыше 290 Вт-ч/л и 224 Вт-ч/кг, а показатель заряда-разряда держится в пределах 1С при сроке службы в 100-1000 циклов заряда. Батарея использует только негорючие материалы, что не только удаляет потребность в зажигании контакта на воздухе, но и уменьшает риск теплового разгона. Это устраняет потребность в хранении бросового тепла или огнеупорном и взрывобезопасном оборудовании, что позволяет ближе размещать элементы в матрице. Компания заявляет, что батарея требует половину объема ионно-литиевых батарей, и четверть – от натрий-серных батарей. Элемент использует никелевые катоды и стеклоуглеродные аноды.

В 2014 году исследователи определили, что жидкий сплав натрия и цезия, работающий при 50˚C (122˚F), вырабатывает 420 мАч/г. Новый материал способен покрывать или «смачивать» электролит. После 100 цикла заряда/разряда тестовая батарея показала 97 % от начальной емкости. Более низкие рабочие температуры позволяют использовать более дешевые полимеры вместо стали, что частично компенсируют растущую цену цезия.

При простое натрий-дихлорникелевые батареи хранятся в расплавленном состоянии и готовы к использованию, так как, если позволить им затвердеть, часто требуется 12 часов для повторного нагрева и заряда. Это время варьируется в зависимости от температуры системы батарей и доступной для нагрева мощности. После отключения полностью заряженная система батарей теряет достаточно энергии для затвердения в течение 3-4 дней.

Батареи на жидких металлах

Профессор Дональда Сэдоуэй из Массачусетского Технологического Института стал первым в исследовании перезаряжаемых батарей на жидких металлах. В экспериментах использовались и магниево-сурьмяные, и свинцово-сурьмяные батареи. Электрод и слои электролита нагревались до достижения жидкого состояния, когда они разделяются из-за плотности и несмешиваемости. Они могут служить дольше, чем традиционные батареи, так как электроды проходят через цикл появления и разрушения во время цикла заряда-разряда, который делает их устойчивыми к деградации, влияющей на электроды традиционных батарей.

Технология на основе магния и сурьмы, разделяемых расплавом солей, была предложена в 2009 году. Магний был выбран в качестве отрицательного электрода благодаря его малой цене и малой растворимости в электролите из расплава солей. Сурьма была выбрана в качестве положительного электрода благодаря ее дешевизне и более высокого предполагаемого напряжения разряда.

В 2011 году исследователи продемонстрировали элемент с литиевым анодом и свинцово-сурьмяным катодом, у которого была более высокая ионная удельная проводимость и низкая точка плавления (350-430˚C). Недостаткам лития является более высокая цена. Элемент с составом Li/LiF + LiCl + LiI/Pb-Sb с напряжением холостого хода в 0,9 Вт, работающий при температуре в 450˚C, обладает стоимостью электропроводящих материалов в 100 долларов/кВт-ч и 100 долларов/кВт, предполагаемый срок службы – 25 лет. Его мощность разряда при 1,1 А/см2 составляет лишь 44 % (при 0,14 А/см2 – 88 %).

Данные эксперимента показывают эффективность хранения энергии в 69 %, хорошую емкость хранения (более 1000 мАч/см2), низким током утечки (меньше 1 мА/см2) и высокой максимальной емкостью разряда (свыше 200 мА/см2). По состоянию на октябрь 2014 года ученым из МТИ удалось достигнуть эффективности работы примерно в 70 % при высоких показателях заряда/разряда (275 мА/см2), схожей с гидроаккумулирующими электростанциями, и более высоких показателей при низких токах. Тесты показали, что после 10 лет обычного использования система сохранит примерно 85 % от начальной емкости. В сентябре 2014 года исследование дало информацию об устройстве, использующем расплавленную смесь свинца и висмута в качестве позитивного электрода и жидкий литий в качестве негативного электрода. Электролитом служила расплавленная смесь солей лития.

В 2010 для коммерциализации технологии батарей на жидких металлах, созданной в МТИ, была создана «Liquid Metal Battery Corporation». В 2012 году она была переименована в «Ambri» (выделена из названия института «Cambridge» в Массачусетсе, где расположены штаб-квартира и Технологический Институт). В 2012 и 2014 году компания получила 40 миллионов долларов от Билла Гейтса, компаний «Khosla Ventures», «Total» и «GVB».

В сентябре 2015 года компания заявила о приостановке коммерческих продаж, но заявила о возвращении на рынок батарей с перестроенным образцом в 2016 году.

[ 9th Intersociety Energy Conversion Engineering Conference Proceedings. American Society of Mechanical Engineers. 1974. p. 665.

Jump up ^ «Isotope heated deferred action thermal batteries – Catalyst Research Corporation». Freepatentsonline.com. Retrieved 2012-04-24. Jump up ^ «ASB Group – Military Thermal Batteries». Army Technology. 2011-06-15. Retrieved 2012-04-24.[unreliable source?] Jump up ^ «EaglePicher – Batteries and Energetic Devices». Naval Technology. 2011-06-15. Retrieved 2012-04-24.[unreliable source?] Jump up ^ Buchmann, Isidor (August 2011). «Weird and Wonderful Batteries: But Will the Inventions Survive Outside the Laboratory?». Batteries in a Portable World. Retrieved 30 November 2014. Jump up ^ A. A. Koenig and J. R. Rasmussen, «Development of a High Specific Power Sodium Sulfur Cell», IEEE 1990; available at IEEE website. Jump up ^ W. Auxer, «The PB Sodium Sulfur Cell for Satellite Battery Applications», 32nd International Power Sources Symposium, Cherry Hill, NJ, June 9–12, 1986, Proceedings Volume A88-16601, 04-44, Electrochemical Society, Inc., Pennington, NJ, pp. 49–54. ^ Jump up to: a b G. A. Landis and R. Harrison, «Batteries for Venus Surface Operation», paper AIAA 2008-5796, AIAA Journal of Propulsion and Power, Vol. 26, No. 4, pp. 649–654, July/Aug 2010. Jump up ^ Guosheng Li, Xiaochuan Lu, Jin Y. Kim, Kerry D. Meinhardt, Hee Jung Chang, Nathan L. Canfield, and Vincent L. Sprenkleb, [«Advanced intermediate temperature sodium–nickel chloride batteries with ultra-high energy density» https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4753253/], Nat Commun. 7: 10683., Feb 11 2016 . doi: 10.1038/ncomms10683 Jump up ^ 7.6 The Sodium Nickel Chloride «Zebra» Battery, Meridian International Research, 2006, p. 104-112. Accessed 2 August 2017. Jump up ^ Sudworth, J. L., «Zebra batteries,» Journal of Power Sources, Vol. 51, No. 1, pp. 105-114, 1994. Abstract. Jump up ^ A.K, Shukla; S. K., Martha (July 2001). «Electrochemical Power Sources» (PDF). Resonance. 6 (7): 52–63. Retrieved 30 November 2014. Jump up ^ William Tahil, Research Director (December 2006). «The Trouble with Lithium, Implications of Future PHEV Production for Lithium Demand» (PDF). Meridian International Research. Retrieved 2009-02-28. ^ Jump up to: a b Ellis, Brian L.; Nazar, Linda F. (2012). «Sodium and sodium-ion energy storage batteries» (PDF). Current Opinion in Solid State and Materials Science. 16 (4): 168–177. Bibcode:2012COSSM..16..168E. doi:10.1016/j.cossms.2012.04.002. Jump up ^ Lithium-titanate datasheet. Jump up ^ Reserve Power Solutions / Technologies / Sodium Nickel Chloride Archived 2013-12-04 at Archive.is Jump up ^ «Think Global web site». Archived from the original on August 19, 2009. Jump up ^ Idaho National Labs spec sheet Jump up ^ «GE Launches Durathon Sodium–Metal Halide Battery for UPS Market». Green Car Congress. 2010-05-18. Retrieved 2012-04-24. Jump up ^ «GE to Manufacture Molten Salt Sodium Nickel Chloride Batteries for Stationary Electricity Storage Applications». Jump up ^ «GE Reboots Its Storage Business With a Lithium-Ion Battery and Downstream Services». Jump up ^ «Sumitomo considering marketing new lower-temperature molten-salt electrolyte battery to automakers for EVs and hybrids». Green Car Congress. 2011-11-11. Retrieved 2012-04-24. Jump up ^ Koji NITTA; Shinji INAZAWA; Shoichiro SAKAI; Atsushi FUKUNAGA; Eiko ITANI; Kouma NUMATA; Rika HAGIWARA & Toshiyuki NOHIRA (April 2013). «Development of Molten Salt Electrolyte Battery» (PDF). SEI TECHNICAL REVIEW. Jump up ^ Lu, X.; Li, G.; Kim, J. Y.; Mei, D.; Lemmon, J. P.; Sprenkle, V. L.; Liu, J. (2014). «Liquid-metal electrode to enable ultra-low temperature sodium–beta alumina batteries for renewable energy storage». Nature Communications. 5: 4578. Bibcode:2014NatCo…5E4578L. doi:10.1038/ncomms5578. PMID 25081362. ^ Jump up to: a b Kim, Hojong; Boysen, Dane A.; Newhouse, Jocelyn M.; Spatocco, Brian L.; Chung, Brice; Burke, Paul J.; Bradwell, David J.; Jiang, Kai; Tomaszowska, Alina A.; Wang, Kangli; Wei, Weifeng; Ortiz, Luis A.; Barriga, Salvador A.; Poizeau, Sophie M.; Sadoway, Donald R. (2013). «Liquid Metal Batteries: Past, Present, and Future» (PDF). Chemical Reviews. 113: 2075–2099. doi:10.1021/cr300205k. PMID 23186356. Jump up ^ https://web.archive.org/web/20190122190527/http://sadoway.mit.edu/wordpress/wp-content/uploads/2011/10/Sadoway_Resume/145.pdf Jump up ^ Staff (2012) Ambri Technology Ambri company web page, Retrieved 6 December 2012. Jump up ^ David L. Chandler, MIT News Office (19 November 2009). «Liquid battery big enough for the electric grid?». MIT News. Jump up ^ US20110014503 0 Jump up ^ Bradwell D. J.; Kim H.; Sirk A. H.; Sadoway D. R. (2012). «Magnesium-antimony liquid metal battery for stationary energy storage» (PDF). J. Am. Chem. Soc. 134 (4): 1895–1897. doi:10.1021/ja209759s. PMID 22224420. Jump up ^ Wang, Kangli; Jiang, Kai; Chuang, Brice; Ouchi, Takanari; Burke, Paul; Boysen, Dane; Bradwell, David; Kim, Hojong; Muech, Ulrich; Sadoway, Donald (16 Oct 2014). «Lithium–antimony–lead liquid metal battery for grid-level energy storage». Nature. 514 (7522): 348–350. Bibcode:2014Natur.514..348W. doi:10.1038/nature13700. PMID 25252975. Retrieved 18 October 2014. Jump up ^ «Liquid Metal Battery snags funding from Gates firm». CNET. Retrieved 2016-07-27. Jump up ^ «Ambri Press Release» (PDF). Ambri. August 27, 2012. Jump up ^ «Liquid Metal Battery Startup from MIT’s Don Sadoway Gets $15-Million Boost, Investments from Khosla Ventures, Bill Gates, & Total — CleanTechnica». CleanTechnica. Jump up ^ «Press Release, «Ambri Raises 35 Million in Series C Round»» (PDF). Ambri. Jump up ^ Fehrenbacher, Katie (11 September 2015). «Battery startup Ambri lays off staff, pushes back commercial sales». Fortune. Jump up ^ Eric Wesoff, «Ambri Returns to the Energy Storage Hunt With Liquid Metal Battery Redesign», Green Tech Media, December 14, 2016. Accessed 2 August 2017.]

Электролит — это… Что такое Электролит?

Степень диссоциации

Классификация

Исходя из степени диссоциации все электролиты делятся на две группы

Сильные электролиты — электролиты, степень диссоциации которых в растворах равна единице (то есть диссоциируют полностью) и не зависит от концентрации раствора. Сюда относятся подавляющее большинство солей, щелочей, а также некоторые кислоты (сильные кислоты, такие как: HCl, HBr, HI, HNO₃).
Слабые электролиты — степень диссоциации меньше единицы (то есть диссоциируют не полностью) и уменьшается с ростом концентрации. К ним относят воду, ряд кислот (слабые кислоты), основания p-, d-, и f- элементов.

Использование термина

В естественных науках

В технике

В электрохимии

В источниках тока

Электролитический конденсатор

Конденсаторы данного типа, в отличие от других типов, обладают несколькими отличительными особенностями:

Высокая объемная и весовая удельная ёмкость.
Требование к полярности подключения в цепях постоянного напряжения. Несоблюдение полярности вызывает бурное вскипание электролита, приводящее к механическому разрушению корпуса конденсатора (взрыву).
Значительные утечки и зависимость электрической ёмкости от температуры.
Ограниченный сверху диапазон рабочих частот (типовые значения сотни кГц … десятки МГц в зависимости от номинальной ёмкости и технологии).

Примечания

↑ Степень диссоциации (α) — отношение числа молекул, диссоциировавших на ионы к общему числу молекул растворенного электролита.
↑ ГОСТ 15596-82 Источники тока химические. Термины и определения

Плазмозамещающие и перфузионные растворы — АТХ код: B05

B05A

Препараты крови

B05B

Растворы для в/в введения

B05C

Ирригационные растворы

B05D

Растворы для перитонеального диализа

B05X

Добавки к растворам для в/в введения

B05Z