非水性锂-高铁酸盐电池的制备及其电化学性能

为了研究探索高铁酸盐在非水体系作为电池正极活性物质的电化学性能,采用次氯酸盐氧化法合成了高铁酸钾(K2FeO4)和高铁酸钡(BaFeO4),采用铬酸盐氧化法和X射线衍射对合成产物进行了纯度分析和结构表征,还将高铁酸盐作为非水性锂原电池的正极活性物质与金属锂配对制得非水性锂 高铁酸盐原电池,并对其电化学性能进行了初步的考察。研究结果表明,合成产物中K2FeO4的纯度可达95%以上,X射线衍射分析证实所制得的产物主要成分是K2FeO4;高铁酸盐可以作为非水性电池的正极活性物质,用来制备锂 高铁酸盐原电池;Li K2FeO4电池放电曲线平坦,放电容量高,开路电压可以达到3.4V,平均工作电压为2.5V,质量比容量可以达到330mAh/g;在相同的放电条件下,Li BaFeO4电池要比Li K2FeO4电池具有更好的放电性能、更低的极化损失和更高的工作电压。     

K2FeO4的制备、表征及其电化学性能

高产率制备K2FeO4以及考察用其制作碱性Zn/K2FeO4模拟电池的电性能.以KClO、Fe(NO3)3为原料,用氧化法制备K2FeO4,研究了反应温度、反应时间以及KClO与Fe(NO3)3物质的量比等因素对K2FeO4产率的影响;用红外光谱对产物进行了分析表征;还测试了碱性Zn/K2FeO4模拟电池的电性能.研究结果表明:在饱和的KOH体系下控制反应温度为30℃,反应时间为90 min,KClO与Fe(NO3)3的物质的量比为1.5:1.0时制备K2FeO4可得到最佳产率;红外光谱的分析证实,所得产物的主要成分是K2FeO4;碱性Zn/K2FeO4模拟电池的电性能与碱性Zn/MnO2模拟电池的相比,开路电压达1.72 V(后者为1.5 V),平均工作电压1.42 V(后者为1.2 V);放电曲线更平稳,K2FeO4的放电比容量比MnO2的高48.7%.