Неводные электролиты для электрохимических источников тока

    В суперконденсаторах "Рикон" применяются высокочистые неводные электролиты, обладающие высоким напряжением разложения и электропроводностью, устойчивостью в области температур от -40 °С до +65 °С и представляют собой растворы ионообразующего компонента (или смеси компонентов) в органическом растворителе (или смеси органических растворителей).

    Преимущества неводных (органических) электролитов:

  • высокое напряжение разложения (до 2.7 В и выше);
  • широкие области рабочих температур;
  • низкая коррозионная активность.

    Строгие требования предъявляются к чистоте используемых в производстве электролита веществ. Содержание воды в электролите не должно превышать 0.002 %(масс.). В ОАО ВСКБ "Рикон" для изготовления рабочих электролитов применяются реактивы самой высокой квалификации (х.ч., о.с.ч.), а также проводится доочистка используемых солей (методом кристаллизации) и глубокое обезвоживание растворителей и их смесей, с применением молекулярных сит и активированного оксида алюминия. Контроль осуществляется при помощи современного оборудования (электрохимические измерения, электрометрическое титрование по Фишеру и др.)

    В ОАО ВСКБ "Рикон" проведены исследования и выбраны оптимальные растворители для рабочих электролитов, а также электролиты на основе смесей следующих растворителей:

  • ацетонитрил;
  • пропионитрил;
  • пропиленкарбонат;
  • диметилкарбонат;
  • метилэтилкарбонат;
  • сульфолан;
  • 1,2-диметоксиэтан;
  • диоксолан;
  • метилформиат.

    По желанию заказчика, наши специалисты могут произвести разработку электролитов для особых условий эксплуатации:

  • морозостойкие (для стабильной работы при температурах ниже -40 °С);
  • высокотемпературные (для стабильной работы при температурах выше +65 °С);
  • экологически безопасные (не содержащие токсичных для человека веществ).

    В ОАО ВСКБ "Рикон" разработана технология синтеза стабильных ионобразующих компонентов (тетрафторобората тетраэтиламмония, тетрафторобората метилтриэтиламмония), не производящихся на территории РФ. Схема процесса включает 6 стадий (органический синтез, ионный обмен, мембранный электролиз, нейтрализация, кристаллизация, глубокое обезвоживание), в результате которых получается продукт с чистотой, приемлемой для использования в электрохимических устройствах.

    В процессе синтеза ионобразующего компонента одними из промежуточных продуктов является высокочистый гидроксид тетраалкиламмония, используемый при изготовлении печатных плат, интегральных схем, жидкокристаллических дисплеев. ОАО ВСКБ "Рикон" разработало метод синтеза раствора высокочистого гидроксида тетраметиламмония (от 1 до 20 %(масс.)).

Ионные жидкости - новая ступень развития электролитов электрохимических устройств

    В ОАО ВСКБ "Рикон" проводятся работы по исследованию перспективного класса веществ - ионных жидкостей и их смесей с органическими растворителями - в качестве рабочих электролитов для суперконденсаторов.

    Ионная жидкость (ИЖ, IL - Ionic Liquid) - это соль, находящаяся в расплавленном состоянии при температуре ниже   +100 °С  (чаще ниже +25 °С  - т.наз. RTIL - Room Temperature Ionic Liquid).

    Достоинства современных органических ИЖ:

  1. имеют ничтожно малое давление насыщенных паров;
  2. негорючи и не поддерживают горение;
  3. нетоксичны для человека и окружающей среды;
  4. обладают существенной ионной проводимостью без добавок посторонних ионогенов;
  5. лучше растворимы во многих растворителях, чем применяемые многими производителями СК твердые соли;
  6. окно электрохимической стабильности шире, чем у применяемых многими производителями СК твердых солей;
  7. с ИЖ допускается работа на открытом воздухе.

    В ОАО ВСКБ "Рикон" разработана технология лабораторного синтеза ионных жидкостей, таких как:

  • тетрафтороборат N,N-диэтил-N-метил-N-(2-метоксиэтил)аммония;
  • тетрафтороборат N,N-диэтил-N-метил-N-(2-н-бутоксиэтил)аммония;
  • тетрафтороборат N-метил-N-(2-метоксиэтил)пиперидиния.

    Схема процесса включает 5 стадий (органический синтез, ионный обмен, мембранный электролиз, нейтрализация, очистка и обезвоживание).
Группа компаний «Рикон» © 2009-2011
ОАО Воронежское специальное
конструкторское бюро "РИКОН"