LiSi/LiNO_3-KNO_3/Cu_3V_2O_8热电池放电性能的研究

通过高温烧结制备了热电池的正极材料Cu3V2O8(CVO)。采用粉末压片工艺制备单体电池,在200~325℃测试电池的放电性能。结果表明,以10 mA/cm2放电时,单体电池有高且平稳的电压平台。提高温度可增大电池放电电流,可实现100 mA/cm2电流密度放电。在300℃时对单体电池进行200 mA/cm2脉冲放电,结果表明,该热电池可以很好地进行脉冲放电,且脉冲放电完成后,基本没有引起电压下降。该热电池有高电位大容量的优点,并具有小电流长时间放电、大电流短时间放电和大电流脉冲放电的特点,有望用于地热和石油天然气勘探设备中。     

锌箔电极大电流密度放电性能研究

采用锌箔制备锌电极,并对锌箔电极的制备工艺和大电流密度放电性能进行了初步研究。研究结果表明:锌箔经漏孔工艺处理,并通过点焊和冷压方式与导网压制成锌箔电极,可以进行大电流密度(248mA/cm2)放电,电极的利用率达55%以上;放电结果还表明:与压成式锌电极相比,锌箔电极大电流密度放电电压有明显提高,可以用于大功率锌银电池中。     

球磨方法对氧还原催化剂性能的影响

采用滚动球磨、行星式球磨和摇摆振动球磨等方法,制备了碳载二氧化锰氧还原催化剂,并组装了锌空电池。用扫描电镜(SEM)对催化剂和催化膜形貌进行了表征,以恒流法检测了空气电极的极化行为和锌空电池在室温下的放电性能。采用摇摆振动球磨方法制备的碳载二氧化锰催化剂具有优良的氧还原催化性能,当电位为1.1 V(vs.Zn)时,空气电极电流密度达到226 mA/cm2;终止电压为1.0 V时,锌空电池比能量可达427 Wh/kg。     

AA型Li/FeS_2电池的制备及安全性能

制备了AA型Li/FeS2电池.在没有正温度系数(PTC)热敏电阻保护的情况下以1 000 mA电流对电池进行充电,电池的电压达到16.3 v,温度约为152℃.以45 mA电流对电池进行过放电,电压降至-5.5 V后趋于平稳,温度达到约85℃.Li/FeS2电池在充电或过放电的情况下具有较好的安全性能.     

氧化银电极对锌银贮备电池激活时间的影响

采用几种化成制度制备了氧化银电极和锌电极,以恒流极化、单体手动激活放电和组合电池自动激活放电实验考察了电极的电性能;采用扫描电子显微镜(SEM)和化学分析对氧化银电极的表面形态和组分进行了表征。结果表明,氧化银电极放电初期极化大是影响电池组激活时间的主要因素,也是造成电池放电初期电压上升缓慢的主要原因,9 m A/cm2转6、3 m A/cm2的阶梯充电模式有利于提高电池激活速度。     

LiSi/LiNO_3-KNO_3/(MnO_2/石墨烯)热电池电性能研究

通过水热法合成制备了MnO_2/G复合材料,采用粉末压制工艺成功制备了LiSi/LiNO_3-KNO_3/(MnO_2/G)单体电池,利用XRD、DTA分析了MnO_2/G复合材料的结构及其与硝酸盐电解质的兼容性,采用恒流和脉冲两种放电模式研究了单体电池的电性能,并分析了放电温度和电流密度对电性能的影响。测试结果表明:温度和电流密度对电性能影响很大,在350℃测试温度下,放电平台比较平稳,有最高的放电容量;在30 mA/cm~2电流密度下,放电过程中有高且平稳的放电平台,平台电压截止2.0 V时,比容量达到639.5 mAh/g;该电池有较好的抗脉冲性能。     

刮浆式锌电极制备工艺研究

选用羟丙基甲基纤维素(HPMC)作为粘结剂,PbO或一种混合添加剂(A)为代汞添加剂,并按某型大功率锌银蓄电池XYG78锌电极参数对刮浆式锌电极制备工艺进行了研究。结果表明,代汞添加剂先在混合锌粉中分散均匀后制备的锌浆粘附性及流动性较好;上浆量与刮刀间隙有关,与导电骨架关系不大;烘干温度过高或行进速度过慢时,锌活性物质容易脱落,最佳烘干温度为T1-T2-T3,行进速度为94 cm/min。采用该工艺制备的锌银蓄电池XYG78在208 mA/cm2的电流密度下放电,平均电压可达1.30 V以上。     

LiSi/FeS_2热电池薄膜正极性能影响因素的研究

采用丝网印刷薄膜化工艺制备了FeS2薄膜正极,研究了薄膜正极中电解质添加量、导电剂添加量和测试温度对单体电池放电性能的影响。实验结果表明,薄膜正极中电解质和导电剂的最佳添加量分别为20%(质量分数)和3%(质量分数)。在最优工艺下,其单体电池以100和200 mA/cm2恒流放电的平台电压分别约为1.80和1.74 V,截止电压为1.5 V时的放电比容量分别为316.2和326.7 mAh/g。此外,测试温度是一个较为敏感的因素,热电池的放电平台电压随测试温度的升高而增大。     

直接甲醇燃料电池性能研究

以自制的PtRuMo/C和Pt/C分别为阳极、阴极催化剂制备了膜电极,考察了单电池在常压下的性能,分析了影响电池性能的因素。研究结果显示以氧气为氧化剂在常压、室温工作,50mA/cm~2时,稳定输出电压0.237V;以空气为氧化剂时,在常压、室温工作,输出电流密度40mA/cm~2时稳定的输出比功率为8mW/cm~2。适宜的操作条件:甲醇浓度为2.5mol/L,甲醇流量为1.04mol/L,氧气流量范围60￣100SCCM,空气流量范围为125￣200SCCM。电池性能的初步分析显示,催化层中存在较高的质子传递电阻,使得电池在大电流放电时性能下降较快,限制了比功率的提高。     

大功率锌银动力电池电极集流网的选择

电极集流网是电极的一个重要组成部分,它对电池性能有着极其重要的影响。拉网常作为大功率锌银动力电池的轻型骨架。针对三种不同质量、不同结构的集流网,进行试验和比较,集流网导流截面积越大,网眼大小越合理,放电效果越好。以150mA/cm2电流密度放电时,集流网3(3mm×1.5mm×0.3mm)性能最好(放至1.30V为18min30s)。当电池组质量要求苛刻时,结合在实际电池中的应用,可选用集流网1(6mm×3mm×0.4mm)以满足性能要求(放电至1.30V为17min30s)。并为大功率锌银系列电池轻型集流网的选择提供了设计和试验依据。     

锌银电池化成制度对银电极老化后性能的影响

主要研究了锌银电池化成制度对银电极老化后性能的影响。化成制度包括恒流充电、变电流充电、恒流充电后浅放一定的容量、卤素离子法、不对称交流充电和高温充电。并采用加速老化的方法,将实验银电极进行了加速老化处理。通过极化曲线测试、扫描电镜分析及实效放电等方法,分析了化成制度对银电极老化后性能的影响,主要包括电压、容量等,为锌银电池干贮存性能的提高提供一定的技术贮备。     

自激活Zn/AgO电池的电极制备与性能

采用涂膏-压制法制备了快激活Zn电极、AgO电极,研究了粘结剂对电极电性能的影响.锤击实验、SEM、激活时间与放电性能分析表明:以8％ VAE作粘结剂时,制备的Zn电极、AgO电极能承受5.98×104 g加速度的冲击.电极空载激活时间均达8.5 ms,单体电池负载激活时间为76.5 ms,以98.30 mA/cm2的...     

Co_3O_4电催化BH_4~-及在DBFC燃料电池堆中的应用

将Co_3O_4应用到直接硼氢化物燃料电池(DBFC)阳极催化剂中。循环伏安曲线、交流阻抗谱测试表明,Co_3O_4在碱性溶液中对KBH4的电氧化具有良好的催化作用;在以氢镍电池专用隔膜纸(FS2226-14E)为隔膜的条件下,与LaNiO_3/C双功能空气电极组成DBFC的最大放电功率密度为92 mW/cm~2。在此基础上,设计了一种能够实现物料互联和电子互联的圆柱DBFC堆,该电池堆由6个电池单元(有效电极面积1 cm2)组成的电池堆进行了结构设计,采用3D打印技术进行一次成型,选用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS,密度为1.02 g/cm~3)为电池堆材料,对电池堆的电性能测试表明:开路电压可达6.2 V,最大功率为425 mW(对应的放电电流为120 m A),且具有良好的稳定性。     

金属-水固态贮备电池的研究

研究了一种固态贮备电池,采用含水的凝胶聚合物电解质膜作为正极活性物质,锂、镁等活泼金属作为负极.当用锂作为负极,LiClO4-聚甲基丙烯酸甲酯凝胶聚合物(PMMA)作为固体电解质时,最大放电电流密度为1.2 mA/cm2,以0.05 mA恒流放电时,3.0 V电压平台比容量为0.83 mAh/g;当使用镁作为负极,蒙脱石作为固体电解质时,以0.05 mA恒流放电,1.0 V以上放电比容量为6.00mAj/g.电池反应所引起的负极金属表面阻抗的增加,是放电容量减小的主要原因.     

纳米NiO作催化剂的扣式锂-氧电池的性能

将催化剂纳米NiO掺入多孔炭基氧气电极中,组装成CR2032型锂-氧扣式实验电池,并进行恒流充放电和交流阻抗测试。催化剂纳米NiO可改善电池的电化学性能。在0.1 mA/cm2的电流密度下,电池的首次放电比容量为1 258.4mAh/g,放电电压平台稳定在2.7 V左右,充电电压平台为4.2 V。     

小孔气体扩散电极的放电机理探索

借鉴植物叶片高效传输的机理,以包含规则排列的贯通直孔的镍片作为骨架材料,与自制催化剂组成小孔气体扩散电极,在锌空气电池体系下与常规泡沫镍电极的放电性能进行比较,并考察不同孔径的小孔气体扩散电极之间的放电特征。结果表明,小孔气体扩散电极相比泡沫镍电极存在更好的放电性能,降低了电极在大电流密度工作时的极化过电位。当电流密度在低于1 000 mA/cm2工作时,放电性能与孔径大小成线性关系,孔径为50μm时,放电效率最佳。总结了小孔气体电极相对泡沫镍气体扩散电极放电效率明显改善,并随着孔径变化放电性能呈现尺度效应,内部结构稳定,间歇放电性能变化较小。     

影响干荷式锌负极放电性能的因素

通过正交对比试验和对结果数据的方差分析,考察了粘合剂组成、化成制度、化成电解液、干燥方式、平整压力、棉纸、保存方式以及激活电解液组成对干荷式锌银蓄电池涂膏锌负极大电流密度180 m A/cm2放电性能的影响。结果表明:激活电解液组成、干燥方式和粘合剂组成对放电性能有特别显著的影响;化成制度对放电性能有显著影响;而化成电解液、平整压力、棉纸和保存方式对放电性能影响不大。     

高温固相法合成水系富锂锰基Li_2Mn_(1-x)Co_xO_3

采用高温固相法合成水系锂离子电池用富锂锰基Li_2Mn_(1-x)Co_xO_3(x=0、0.1、0.5和0.9)正极材料。用SEM和XRD技术对材料进行物相分析,用循环伏安(CV)和恒流充放电(0.5 mA/cm~2、1.00~2.05 V)测试分析电池的电化学性能。掺入金属钴,不改变材料的基本结构;当钴含量x=0、0.1、0.5和0.9时,首次放电比容量分别为66.9 mAh/g、375.8 mAh/g、291.2 mAh/g和331.5 mAh/g,x=0.1的材料表现出最优的电化学性能,比容量可稳定在380 m Ah/g附近,库仑效率稳定在90%以上。