ASTRONAUTYKA I WOJSKOWOŚĆ

Urządzenia w łodziach podwodnych i sondach kosmicznych wymagają wysokoenergetycznych ogniw pracujących w szerokim zakresie temperatur ujemnych i dodatnich. Warunki te spełniają właśnie ogniwa litowo-tionylowe, Li/SOCl₂.

 

Li/SOCl₂

schemat ogniwa Li | LiAlCl₄ + SOCl₂ | SOCl₂

(SEM=3,61V, E_wt = 1876 Wh/kg)

8Li⁰ + 3SOCl₂ --> 6LiCl + Li₂SO₃ + 2S⁰

Ogniwa litowo-tionylowe pojawiły się na początku lat siedemdziesiątych, obok innych ogniw wykorzystujących ciekłe materiały katodowe, jak chlorek sulfurylu (SO₂Cl₂) i chlorek fosforylu (POCl₃). Związki te pełnią podwójną rolę materiału katodowego i rozpuszczalnika. Dzięki temu odpada konieczność stosowania oddzielnego rozpuszczalnika, który zwiększałby tylko masę układu (roztworem jest najczęściej czterochloroglinian litu w tymże chlorku tionylu). Ogniwa litowo – tionylowe posiadają wysoką wartość teoretycznej energii właściwej równą 1876 Wh/kg (dla porównania energia właściwa ogniwa Leclanche’go wynosi 393Wh/kg).

Bardzo wielką zaletą ogniwa litowo-tionylowego jest szeroki przedział temperatur, w jakim może być ono stosowane. Faza ciekła chlorku tionylu obejmuje bowiem szeroki zakres od -104.5°C do +77° C. Ogniwa te mogą pracować, chociaż z mniejszą wydajnością nawet w temperaturach poniżej -40° C. Pozwala to na stosowanie tych ogniw w warunkach ekstremalnie niskiej temperatury, np. w technologii lotniczej, zasilaniu urządzeń sztucznych satelitów i sond kosmicznych (zostały one np. zastosowane w sondzie kosmicznej Pathfinder, badającej powierzchnię Marsa), w łodziach podwodnych itp. Dlatego też przez wiele lat kosztowne prace badawcze nad ogniwami litowo-tionylowymi finansowane były głównie przez instytucje wojskowe.