熱電池新型電極材料的應(yīng)用研究.pdf

1、熱電池新型電極材料的熱電池新型電極材料的應(yīng)用研究應(yīng)用研究AStudyonNewElectrodeMaterialsUsedinThermalBatteries領(lǐng)域化學(xué)工程研究生趙寶興指導(dǎo)教師田建華企業(yè)導(dǎo)師董樹(shù)本天津大學(xué)化工學(xué)院二零一四年四月摘要摘要論文主要明確鋰和鎳的合金（LAN）負(fù)極材料的特性，使LAN作為負(fù)極在熱電池中達(dá)到工程應(yīng)用階段；還研究了釩復(fù)合氧化物（LVO）用作熱電池正極材料實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用的可行性，并就添加劑對(duì)LVO電性能的

2、影響進(jìn)行研究；探討了釩碳氧（VOC）材料用作熱電池正極材料的可行性。通過(guò)浸滲法制備了LAN極材料；使用60V（120A）負(fù)載器以及放電數(shù)據(jù)采集器，試驗(yàn)測(cè)試它的電化學(xué)性能情況；使用離心機(jī)，進(jìn)行了試驗(yàn)電池離心加速度試驗(yàn)。利用溴化鋰和氧化釩反應(yīng)生成二氧化釩和鋰釩氧（LiV2O54VO2）來(lái)制備成分為釩復(fù)合氧化物的LVO材料；用XRD、TGA、DTA、SEM、DSC，使用負(fù)載器60V（120A），放電數(shù)據(jù)采集器等技術(shù)手段，測(cè)試了釩的復(fù)合氧化物正

3、極材料LVO的性能。本論文研究了成分為15wt%LiNi的LAN負(fù)極；同時(shí)還與44.32wt%Li的LiSi合金和31wt%Li的LiAl合金作了對(duì)比。結(jié)果表明：LAN負(fù)極電極電位與鋰硅合金、鋰鋁合金相比更負(fù)，LAN與FeS2正極配對(duì)時(shí)工作電壓更高，具體情況如：開(kāi)路電壓ELANE鋰鋁合金E鋰硅合金；同時(shí)LAN負(fù)極大電流放電能力很強(qiáng)，它的脈沖輸出能力均大于鋰硅合金和鋰鋁合金，同樣脈沖下限電壓呈現(xiàn)：鋰硅合金小于鋰鋁合金，鋰鋁合金小于LAN的

4、特點(diǎn)；電池在激活負(fù)載較大時(shí)，LAN電極材料作為負(fù)極，熱電池的激活時(shí)間較短，同樣情況，激活時(shí)間呈現(xiàn)：鋰硅合金長(zhǎng)于鋰鋁合金，鋰鋁合金長(zhǎng)于LAN的特點(diǎn)；電池在電流密度很大的條件下放電，LAN作為負(fù)極材料表現(xiàn)出較高的利用率，呈現(xiàn)以下特征：η鋰硅合金η鋰鋁合金ηLAN。匹配設(shè)計(jì)合理的電池結(jié)構(gòu)，LAN負(fù)極材料做成的電池，試驗(yàn)結(jié)果表明在電池徑向加上2100ms2離心加速度作用下能夠平穩(wěn)放電，電池的電壓波動(dòng)能夠滿足工程的需求。釩的復(fù)合氧化物材料LVO成