Создание новых катодных материалов для химических источников тока и синтез новых энергоактивных соединений

В настоящей работе впервые научно обоснованы, сконструированы и изучены первичные литиевые химические источники тока на основе лигнина различного происхождения, взятого в качестве катодного материала. Предложен механизм электрохимических реакций, протекающих в системе литий/лигнин. Разработана методика приготовления катодных материалов, обеспечивающая наибольшую удельную практическую разрядную емкость химического источника тока литий/лигнин. Установлено, что удельная разрядная емкость элемента литий/лигнин достигает 600 мА∙ч/г. Полученные результаты в сочетании с низкой себестоимостью лигнина позволяют говорить о перспективности использования данных литиевых химических источников тока для питания различных устройств малой мощности.Впервые изучены реакции додекагидро-клозо-додекабортаной кислоты, Н2В12Н12 и ее солей с азотсодержащими гетероциклическими соединениями, в том числе с триазинами (2,4,6-триамино-1,3.5-триазин, 2,4-диамино-6-метил-1,3,5-триазин, 2,4-диамино-6-фенил-1,3,5-триазин), тетразолом, 5-аминотетразолом. В реакциях с триазинами образуются соли, в которых они проявляют свойства одноосновного основания. Соединения очень плохо растворимы в воде, выделяются в виде тонкодисперсных кристаллов, содержащие 0.5 молекулы воды на моль соединения, термически стабильны (плавятся с разложением не ниже 250 оС), при нагревании на воздухе загораются белым пламенем с выбросом пепла в виде пемзообразных спиралей. Изучены реакции Н2В12Н12 с тетразолом и 5-аминотетразолом. За счет слабоосновных свойств тетразол образует хорошо растворимую соль, выделяющуюся из раствора в виде очень гигроскопичного кристаллогидрата. Это существенно ограничивает ее использование в качестве энергоемкого соединения. 5-аминотетразол не обладает основными свойствами, поэтому напрямую не взаимодействует с Н2В12Н12. Разработаны методы синтеза комплексных соединений 5-аминотетразолатов переходных металлов (Ni, Co, Cu) c их додекагидро-клозо-додекаборатами. Соединения выделяются в виде ренгеноаморфных малорастворимых окрашенных осадков, малочувствительных к влаге. Они устойчивы к механическому воздействию, под действием огня вспыхивают желтым пламенем, при нагревании взрываются. Синтезированные комплексы перспективны для использования в качестве энергоактивных компонентов составов различного назначения.