熱電池新型電極材料的應用研究.pdf

1、熱電池新型電極材料的熱電池新型電極材料的應用研究應用研究AStudyonNewElectrodeMaterialsUsedinThermalBatteries領域化學工程研究生趙寶興指導教師田建華企業(yè)導師董樹本天津大學化工學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）負極材料的特性，使LAN作為負極在熱電池中達到工程應用階段；還研究了釩復合氧化物（LVO）用作熱電池正極材料實現(xiàn)工程化應用的可行性，并就添加劑對LVO電性能的

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

3、極材料LVO的性能。本論文研究了成分為15wt%LiNi的LAN負極；同時還與44.32wt%Li的LiSi合金和31wt%Li的LiAl合金作了對比。結果表明：LAN負極電極電位與鋰硅合金、鋰鋁合金相比更負，LAN與FeS2正極配對時工作電壓更高，具體情況如：開路電壓ELANE鋰鋁合金E鋰硅合金；同時LAN負極大電流放電能力很強，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；電池在激活負載較大時，LAN電極材料作為負極，熱電池的激活時間較短，同樣情況，激活時間呈現(xiàn)：鋰硅合金長于鋰鋁合金，鋰鋁合金長于LAN的特點；電池在電流密度很大的條件下放電，LAN作為負極材料表現(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。匹配設計合理的電池結構，LAN負極材料做成的電池，試驗結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，電池的電壓波動能夠滿足工程的需求。釩的復合氧化物材料LVO成