氯化鎳基鋰熱電池正極材料的改性研究.pdf

1、氯化鎳作為鋰熱電池正極材料具有理論容量高、放電電流密度大、電極電位正等優(yōu)點(diǎn)，但使用中還存在很多問(wèn)題，如升華溫度較高，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用設(shè)備；材料導(dǎo)電性較差，放電初期存在電壓滯后；電池高溫放電時(shí)易發(fā)生溢流等，制約了其在熱電池中的應(yīng)用。
　　本文研究了液相法制備無(wú)水氯化鎳材料的工藝。采用SEM及XRD對(duì)材料的形貌和晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，綜合不同放電溫度以及不同電流密度條件下電池的放電結(jié)果，對(duì)相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。研究結(jié)果表明：當(dāng)溶劑 A與脫

2、水劑 B的體積比為1:0.5-1:1，NiCl2質(zhì)量與脫水溶液的體積比為1:2.4，高溫處理時(shí)間為30 min時(shí)，單體電池的放電性能較好。本文還研究了正極粉中電解質(zhì)的含量對(duì)電池性能的影響，結(jié)果表明，當(dāng)三元全鋰電解質(zhì)與 NiCl2的質(zhì)量比為1:5-1:4時(shí)，電池具有相對(duì)較好的放電性能。液相-高溫法有效克服了氯化鎳升華法效率低、可控性差的問(wèn)題，使得氯化鎳材料的規(guī)?；a(chǎn)成為可能。
　　本文研究了復(fù)合正極材料 NiCl2-CoS2對(duì)氯化

3、鎳熱電池電壓滯后的影響。研究結(jié)果表明，CoS2的加入能夠明顯提高氯化鎳材料的導(dǎo)電性，降低電池內(nèi)阻。本文對(duì) CoS2的加入量以及NiCl2-CoS2與電解質(zhì)的質(zhì)量比進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明當(dāng)CoS2與 NiCl2的質(zhì)量比為2:100，復(fù)合正極材料 NiCl2-CoS2與電解質(zhì)的質(zhì)量比為4:1-5:1時(shí)，能有效降低氯化鎳熱電池的電壓滯后。
　　本文研究了氯化鎳熱電池溢流產(chǎn)生的原因及改善方法。在正極粉中添加碳材料和MgO可以改善氯化鎳熱電池