Патент на изобретение №2212724

(54) ЭЛЕКТРОД СРАВНЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к электрохимической промышленности, а именно к электроду сравнения для электротехнических устройств с твердым электролитом. Техническим результатом изобретения является увеличение срока службы и повышение надежности электрода сравнения в электрохимическом устройстве с твердым электролитом. Поставленная задача решается за счет выполнения электрода сравнения из стибида лития или соединения внедрения переходных металлов: никелатов, танталатов, станнатов, ванадов, кобальтатов, вольфраматов лития. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к электроду сравнения для электрохимических устройств с твердым электролитом, и может использоваться при проведении исследований электрохимического поведения различных электродных материалов в электрохимических системах с твердым электролитом, а также при производстве электрохимических преобразователей энергии и информации.

Для проведения электрохимических исследований необходимо обеспечить надежность измерения электродных потенциалов по отношению к неполяризуемому электроду в электрохимической ячейке (неизменное значение разности потенциалов между вспомогательным электродом и электродом сравнения во времени).

Известен электрод сравнения для твердоэлектролитных элементов из металла, обратимого по отношению к ионам проводимости используемого электролита. Исследована система Ag/Ag₄RbI₅ [1].

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является электрод сравнения для электрохимических твердоэлектролитных ячеек на основе электролита с проводимостью по ионам натрия, содержащий материал из химически активного металла натрия. Исследована система Na/-Аl₂О₃ [2]. Недостатком данного изобретения является возможность пассивирования и разрушения поверхности электрода сравнения со временем.

Задачей данного изобретения является увеличение срока службы и повышение надежности электрода сравнения в электрохимическом устройстве с твердым электролитом, предложение ряда химически устойчивых соединений в качестве материалов для электрода сравнения.

Поставленная задача решается таким образом, что в предлагаемом электроде сравнения материал электрода содержит стибид лития или соединения внедрения переходных металлов: никелатов, танталатов, станнатов, ванадатов, кобальтатов, волъфраматов лития.

Новым в предложенном техническом решении является то, что электрод сравнения выполнен из: стибида лития или соединений внедрения переходных металлов: никелатов, танталатов, станнатов, ванадатов, кобальтатов, вольфраматов лития. Данный электрод сравнения предложен для использования в электрохимических устройствах на основе литийпроводящих твердых электролитов.

Технический результат – увеличение срока службы и повышение надежности электрода сравнения происходит за счет большой термодинамической устойчивости предложенных соединений, вследствие чего поверхность электрода сравнения не разрушается и не пассивируется.

Вся совокупность существенных признаков достаточна для обеспечиваемого изобретением технического результата – увеличения срока службы и повышения надежности электрода сравнения в электрохимическом устройстве с твердым электролитом, который подтверждается лабораторными испытаниями.

На чертеже представлен узел ввода электрода сравнения в электрохимическую ячейку.

Электрод сравнения 1 установлен в отверстие корпуса 2 электрохимической ячейки, который приведен в контакт с поверхностью твердого электролита 3 с помощью винта 4 из латуни, снабженного контактным лепестком 5, к которому припаян провод 6. Вспомогательный электрод 7 из металлического лития соединен с положительным полюсом источника поляризующего тока, а провод 6 – с отрицательным полюсом. Измерения (см. таблицу) на протяжении 4 недель показывают неизменность величин разности потенциалов между вспомогательным электродом и электродом сравнения.

Сопоставительный анализ результатов испытаний известного и заявляемого электродов сравнения показывает, что заявляемый электрод сравнения увеличивает срок службы и повышает надежность электрода сравнения в электрохимическом устройстве с твердым электролитом. Измерения показывают неизменность величин разности потенциалов между вспомогательным электродом и электродом сравнения, выполненным из следующих соединений: танталатов, станнатов, ванадатов, кобальтатов лития.

Источники информации
1. Михайлова А. М. , Бердников В. М. , Укше Е.А. Поляризация границы Ag/Ag₄RbI₅

2. Михайлова А.М., Коренев В.В. Способ изготовления трехэлектродной электрохимической ячейки. А.С. СССР 1140183, кл. G 01 N 27/26, 1985.

Формула изобретения

Электрод сравнения, содержащий материал электрода, обратимый по отношению к ионам проводимости твердого электролита, отличающийся тем, что материал электрода сравнения содержит стибид лития или соединения внедрения переходных металлов: никелатов, танталатов, станнатов, ванадатов, кобальтатов, вольфраматов лития.

РИСУНКИ