高鐵酸鉀堿性電池及其改性研究.pdf

1、高鐵酸鹽具有較高的比容量、較高的氧化還原電位,高鐵酸鹽及其放電產(chǎn)物Fe(OH)3或FeOOH對(duì)環(huán)境無(wú)污染。由高鐵酸鹽陰極構(gòu)成的“超鐵電池”同樣具有高能、環(huán)境友好的特征,因此高鐵酸鹽有望成為極具潛力的陰極材料。高鐵酸鹽在堿液中穩(wěn)定性差、易分解,固體材料在放電過(guò)程中內(nèi)阻較大,有較大的極化電位。本論文針對(duì)目前高鐵酸鹽堿性電池中存在較大極化現(xiàn)象的問(wèn)題,對(duì)堿性K2FeO4-Zn一次電池陰極材料進(jìn)行了添加改性研究。同時(shí),針對(duì)Zn負(fù)極放氫影響高鐵酸鉀

2、陰極穩(wěn)定性問(wèn)題組裝并研究了堿性K2FeO4-TiB2一次電池,同時(shí)對(duì)其進(jìn)行了金屬氧化物的添加改性研究。
　　 本論文采用次氯酸鹽氧化法合成了純度較高的高鐵酸鉀,對(duì)高鐵酸鉀的合成實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn),并采用XRD,FTIR,XPS等多種測(cè)試技術(shù)表征了合成K2FeO4的結(jié)構(gòu)特征。以三氯化釕為反應(yīng)物采用高溫氧化法制備了二氧化釕固體粉末并進(jìn)行了XRD測(cè)試。
　　 以高活性鋅粉為負(fù)極材料與高鐵酸鉀組裝了K2FeO4-Zn堿性一

3、次電池,并在K2FeO4陰極材料中分別添加了固體銅系物及不同金屬氧化物進(jìn)行改性研究。研究發(fā)現(xiàn),添加5％CuO后1V以上電壓平臺(tái)提高大約100 mV,且放電比能量提高15％。對(duì)添加CuO前后的K2FeO4陰極進(jìn)行線(xiàn)性?huà)呙?結(jié)果顯示CuO具有電催化活性,能夠促進(jìn)高鐵酸鉀陰極電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程,降低其內(nèi)阻和極化電位。
　　 以二硼化鈦為負(fù)極材料替代Zn負(fù)極與高鐵酸鉀組裝了K2FeO4-TiB2堿性一次電池。研究發(fā)現(xiàn)K2FeO4-TiB2堿性