ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гальванические элементы с водными электролитами Элементы с цинковыми анодами из "Новые химические источники тока" Благодаря отрицательному значению потенциала, относительно высокой активности, удельной емкости на единицу объема и невысокой цене (табл. 2) и других качеств цинк нашел широкое применение в ХИТ. [c.45] Потенциал цинкового электрода отрицательнее потенциала водородного электрода, поэтому возможна коррозия цинка с выделением водорода. Однако благодаря высокому перенапряжению водорода скорость его выделения и соответственно скорость коррозии цинка невелики. Для увеличения перенапряжения водорода и соответственно снижения скорости коррозии цинка последний обычно амальгамируют. [c.45] Окисномарганцово-цинковые элементы с щелочным электролитом. Характеристики окисномарганцово-цинкового ГЭ существенно улучшаются при замене солевого электролита из щелочной (КОН). Элемент такого типа состоит из пористого амальгамированного цинка, пористого сепаратора (картон, целлюлоза), пропитанного раствором КОН и цин-ката, и из смеси двуокиси марганца и графита. [c.46] По сравнению с элементами с солевым электролитом они имеют более высокую удельную энергию (20—90 Вт-ч/кг и 40—250 кВт-ч/м ) и мощность (2—30 Вт/кг), могут работать при-более низких температурах, имеют хорошую сохранность и способны перезаряжаться. Преимущества щелочных элементов особенно проявляются при высоких нагрузках (рис. 5). Поэтому, несмотря на их более высокую цену, производство элементов с щелочными электролитами непрерывно возрастает. Например, в США оно с 1965 по 1970 г. выросло более чем в 4 раза [56]. [c.46] Электродвижущая сила элемента Е°=1,35 В, напряжение при разряде 0,9—1,3 В. Элемент имеет весьма устойчивое разрядное напряжение (рис. 6). Степень использования цинка близка к 100%, окиси ртути — достигает 90%). Сохранность элемента достаточно высока. За год хранения емкость падает на 3%. Элемент имеет относительно высокие значения удельной энергии (50— 130 Вт-ч/кг и 200—450 кВт-ч/м ). Основными недостатками окиснортутных элементов являются высокая стоимость, обусловленная высокой ценой окиси ртути, плохая работоспособность при низких температурах и загрязнение окружающей среды ртутью. Чаще всего выпускаются элементы в виде герметичных дисков или цилиндров небольшого объема. Например, в СССР производится около 20 типов элементов от РЦ11 до РЦ93, они имеют объем 0,06—45,56 см , массу 9—40 г и емкость 0,010—15,6 А-ч [18]. Благодаря миниатюрности, герметичности, высокой емкости и сохранности эти элементы находят все большее применение. Например, в США производство их за 1965—1970 гг. удвоилось [56]. [c.47] Окисносеребряные ГЭ имеют окислитель либо окись серебра, либо смесь окиси серебра и марганца, анод —цинк или кадмий, электролит —раствор гидроокиси калия. Несмотря на очень высокую цену, они находят применение благодаря пологой вольт-амперной кривой и высокой удельной энергии (70—125 Вт-ч/кг) [28]. [c.48] Элементы с магниевыми и алюминиевыми анодами. Благодаря высокой удельной емкости, отрицательному значению потенциалов, невысокой цене и доступности магний и алюминий представляют большой интерес для ГЭ. Широкое использование их в ГЭ тормозится из-за склонности к пассивированию и коррозии. Вследствие пассивирования стационарный потенциал электродов становится значительно положительнее равновесного потенциала. Коррозия металлов — в основном с выделением водорода — также приводит к сдвигу потенциала в сторону положительных значений, а главное, резко снижает степень полезного использования металла. Большим недостатком магниевого и алюминиевого электрода является необходимость некоторого времени для активирования после перерыва в работе элемента. Во время перерыва происходят пассивирование металлов и понижение рабочего напряжения элемента. [c.48] А11 электролит I МпОг (С). [c.50] Широкие исследования ведутся во многих странах по замедлению коррозии алюминия и уменьшению пассивации. Сложность этой проблемы заключается в том, что меры, снижающие коррозию металла, обычно приводят к усилению пассивации, и наоборот. Поэтому очень трудно полностью устранить оба недостатка. Ведутся работы по отысканию некоторых оптимальных условий, при которых коррозия и пассивация алюминия проявляются в минимальной степени [22, т. 2, 32]. [c.50] Элемент с тем же катодом, электролитом — раствором А1С1з, ингибиторами — СгС1з и хроматами и анодами А1—Мп или А —Zn имел напряжение 1,6—0,8 В й фарадеевский к. п. д. 90%. Элемент с катодом из окиси серебра, анодом из амальгамированного алюминия и электролитом — раствором Na l имел при плотности тока 0,027 А/см напряжение 1,0 В и выход по току 94%. [c.51] Однако проблема первичного элемента с алюминиевым анодом еще далека от разрешения. Пока еще очень велики потери алюминия при хранении элемента и поляризация анода при его работе. Поэтому необходимы дальнейшие широкие научные исследования, прежде чем можно будет создать элемент, пригодный для промышленного производства. Элемент на основе алюминия имеет высокую теоретическую удельную энергию, что в сочетании с невысокой ценой и недефицитностью этого металла вызывает постоянный интерес к его разработке (табл. 7). [c.51] Вернуться к основной статье