BCX電池催化劑的合成及性能研究.pdf

1、本文采用鄰苯二甲酸酐-尿素溶劑法以鄰苯二甲酸酐分別與尿素和CoCl2以及NiCl2反應(yīng)，合成了兩種過渡金屬酞菁類配合物(CoPc和NiPc)，收率分別是34.97％和30.75％。并用紅外光譜和熱重法對合成產(chǎn)物進(jìn)行表征。 重點(diǎn)研究了兩種過渡金屬酞菁配合物作為電催化劑摻入到電池碳陰極中對BCX電池電化學(xué)性能的影響特性。電化學(xué)阻抗研究表明，過渡金屬酞菁配合物添加到碳陰極中，能夠有效降低BCX電池碳陰極阻抗值，有利于氯化鋰鈍化膜變得疏

2、松，使電解液易于通過，從而使降低電池反應(yīng)阻力，減少電池內(nèi)阻，進(jìn)一步提高電池的放電容量及輸出電壓，使BCX電池的性能進(jìn)一步得到改善。恒流放電曲線研究表明：加入過渡金屬酞菁配合物的BCX電池，比未添加過渡金屬酞菁配合物的電池放電電壓平均高出0.1V以上。加入過渡金屬酞菁配合物的BCX電池的放電容量比普通BCX電池增加了25％以上。 對放電過程中的碳陰極表面進(jìn)行SEM/EDS表面分析結(jié)果表明：隨著放電深度的增加，碳陰極鈍化膜層逐漸增厚

3、。最終導(dǎo)致BCX電池碳陰極失效，電池放電終止。在放電初期，碳陰極鈍化膜含有少量Al、S、O等元素。在放電后期，碳陰極表面膜成分主要為氯化物。 XPS研究表明：碳陰極放電產(chǎn)物中，主要元素為Cl和Li。Cl元素的化學(xué)狀態(tài)處于-1價，Li元素化學(xué)狀態(tài)為+1價，由此可以確定碳陰極放電產(chǎn)物的主要成分為不溶固體LiCl。另外還檢測出少量的S元素，S化學(xué)狀態(tài)為+6價，以化合物的形式存在，沒有檢測到單質(zhì)S，說明由于BrCl及過渡金屬酞菁配合物