导读:本文包含了高铁碱性电池论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:高铁,电池,碱性,正极,隔膜,流体,稳定性。
高铁碱性电池论文文献综述
陈红燕[1](2012)在《碱性高铁酸盐电池中高铁酸钾的合成及稳定性能和放电性能的改善》一文中研究指出高铁酸盐电池也即超铁电池,因为其具有较高的氧化还原电位、较高的电化学理论容量、平稳的放电平台、放电产物无污染、合成原料来源丰富等诸多优点成为电池领域的研究热点。虽然有诸多优点,但是目前高铁酸盐电池向工业化发展受到了一定的阻碍,其原因主要有:高铁酸盐材料合成过程复杂且成本过高、高铁酸盐材料稳定性差,自放电分解现象比较严重,电池放电效率较低等。针对高铁酸盐存在的合成困难和不稳定性,本文作了如下研究:(1)概述高铁酸盐的合成方法、分析方法、结构、物理化学性质及其应用,并提出了本论文的研究目的和意义。(2)改进高铁酸钾(K2Fe04)的合成方法,并研究影响K2Fe04合成反应的因素,如氯气吸收温度、碱度,反应物的浓度和质量,反应温度和时间,分离和纯化工艺等。合成出来的产品纯度用亚铬酸盐法测定,并用X-射线衍射(XRD),红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对产品进行表征。亚铬酸盐法测定表明K2Fe04的纯度为90%-99.8%,XRD和FT-IR光谱表明K2Fe04属正交晶系,空间群为D2h(Pnma),而且表明本实验所合成的K2Fe04纯度高于95%,SEM研究表明K2Fe04呈长方体片状,结晶良好,表面光滑。(3)本论文系统地研究了K2Fe04的电化学性能,如循环伏安性能,放电性能。研究并讨论了电解液浓度、放电倍率、导电剂种类及含量,放电温度、K2FeO4纯度等对其放电性能的影响。研究结果表明,K2FeO4与乙炔黑按9:1的质量比混合,在10mol·L-1KOH溶液中,放电温度在25℃-30℃之间,以0.25C的倍率放电时放电性能最好。且其放电性能随K2Fe04纯度增加而改善。(4)为了提高K2FeO4的稳定性,使用有机化合物四苯基卟啉在有机溶剂二氯甲烷中包覆K2FeO4,并通过扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱(EDS)、傅里叶红外转换光谱(FT-IR)对包覆后的材料进行表征。结果显示,K2Fe04成功被卟啉包覆。本章同时研究包覆前后K2Fe04的循环伏安曲线(CV),比较包覆前后K2Fe04分别在空气中和在电解液中的稳定性能,研究包覆前后K2Fe04的交流阻抗性能和开路电位性能。循环伏安图显示包覆后的K2Fe04峰电流减小并且峰电位向正方向偏移。潮湿空气中的稳定性测试表明未包覆的K2Fe04暴露在空气中纯度迅速下降,包覆后的K2FeO4比未包覆的更稳定,且包覆比例越高,K2FeO4纯度下降越慢。恒流放电测试表明K2Fe04电池在KOH溶液中不稳定,在10mol-L-1KOH溶液中浸泡6h后放电容量下降了75%,而用卟啉包覆后稳定性有很大提高,其中8%卟啉包覆的K2Fe04在10mol-L-1KOH溶液中浸泡6h后放电容量比未包覆的K2Fe04增加了89mAh g-1。交流阻抗研究表明,K2FeO4电极在溶液中浸泡后电荷转移电阻增大,用卟啉包覆后电荷转移电阻也变大,表明四苯基卟啉包覆在K2FeO4表面,对K2Fe04电极起到保护作用,减慢了K2Fe04的分解。开路电位曲线显示K2Fe04的稳定性随浸泡时间的增加而减弱,随四苯基卟啉包覆含量的增加而增强。(5)用四苯基卟啉包覆K2FeO4后,当其立即放电时,放电性能减弱,为了克服这一缺点,选择添加无机物质:KIO4, KCIO3, NaBiO3和K2S2O8来改善四苯基卟啉包覆后K2Fe04的放电性能。实验结果表明,NaBiO3和K2S2O8能增加四苯基卟啉包覆的K2Fe04的放电容量。同时还通过对添加NaBiO3后电极物质的XRD物相分析来探讨NaBiO3的作用机理。(本文来源于《中南大学》期刊2012-05-01)
王素琴[2](2011)在《用于碱性高铁电池的高铁酸钾的合成及稳定性的改善》一文中研究指出高铁酸盐(Fe(Ⅵ))是铁的高氧化态化合物,具有较高的氧化还原电位、较大的电化学理论容量、合成原料来源丰富,放电产物Fe2O3·nH2O对环境无污染,且可以用做废水处理的絮凝剂。高铁酸盐可以用作废水和生活用水的处理剂及有机合成反应中的氧化剂,还可以用作高铁电池中的正极材料。高铁酸盐(Fe(Ⅵ))的主要制备方法有叁种:电化学氧化法、干化学氧化法和湿化学氧化法。湿化学氧化法在目前被认为是最切实可行的方法,具有合成工艺成熟、成本低、产品纯度较高等特点,但是目前的湿化学氧化法仍具有产率相对较低、操作繁琐、反应时间长、产品容量低等缺点。目前研究的高铁酸盐中K2FeO4最容易被合成,且通常作为合成其他高铁酸盐的中间体。且高铁酸盐均不稳定,容易分解,其中最稳定的高铁酸盐也是K2Fe04(固态时在干燥密封的条件下保存,每年分解0.1%)。由于K2FeO4的这些优点,使其受到更多关注。但是K2Fe04在水溶液介质特别是酸性介质中不稳定,在饱和KOH溶液中比较稳定,但是也会逐渐分解成Fe2O3·nH2O,从而降低其放电性能。针对合成K2Fe04过程出现的问题以及K2FeO4的不稳定性,本文作了如下研究:(1)概述了高铁酸盐的合成方法、纯度分析方法、结构、性质及其应用,并提出了本论文的研究目的和意义。(2)提出了超声波辅助合成K2FeO4的方法,这种方法具有产率较高(53-59%)、操作简单、反应时间短、产品容量高等优点。本文研究了影响制备K2FeO4纯度的因素(吸收氯气的温度、反应物的量、反应时间、分离和纯化工艺等)。通过铬法测定,合成出的产品纯度为95-96.8%。X-射线衍射(XRD)研究表明合成出的K2FeO4为四面体结构,属于D2h (Pnma)空间群。扫描电子显微镜(SEM)显示合成出的K2FeO4晶体为多面体柱状结构,约25-200μm长,1-10μm宽。红外光谱表明K2FeO4是以Fe原子为中心,与四个等价对称的O原子连接构成正四面体的结构。(3)研究了高铁酸钾电池中电极的组成、电解液浓度及放电倍率对其放电性能的影响。并研究了高铁酸钾电极的循环伏安性能。结果显示,高铁酸钾与乙炔黑按照80:20的质量比混合制备的电极,在10mol·L-1 KOH溶液中,以0.25C的放电倍率放电性能最好。且高铁酸钾的纯度越高,放电性能也越好。本工艺合成出的高铁酸钾电池的容量均高于以前文献报道的容量。(4)为了增加高铁酸钾的稳定性,我们介绍了用有机化合物2,3-萘酞菁作为高铁酸钾的保护膜包覆在高铁酸钾的表面,包覆后的材料通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外转换光谱(FT-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)表征。本章还研究了不同比例2,3-萘酞菁包覆K2Fe04后浸泡在电解液中不同时间的电化学性能。恒流放电测试显不K2FeO4的放电容量随浸泡时间的增加而降低,浸泡于10 mol.L-1KOH溶液中3 h,以0.25C的倍率放电到截止电压0.8 V,2,3-萘酞菁的包覆含量增加,K2Fe04的放电容量增大。但是浸泡时间为6 h后,2%的2,3-萘酞菁对于改善K2FeO4的容量更好。2,3-萘酞菁包覆的高铁酸钾浸泡于碱液中3-12 h,其容量大约可以增加26%-50%。开路电位曲线显示K2Fe04的稳定性随着浸泡时间的增加而减弱,随着2,3-萘酞菁含量的增加而增强。通过电化学阻抗谱研究了2,3-萘酞菁改善K2FeO4的稳定性的原因:2,3-萘酞菁包覆在高铁酸钾表面,对高铁酸钾电极起到保护膜的作用,在短时间的浸泡过程中,减慢了高铁酸钾的分解;2,3-萘酞菁在高铁酸钾电极中还增强了电极中电子在界面之间的转移能力。(5)我们选择了与之结构类似的有机化合物酞菁作为高铁酸钾的保护膜。不同比例的酞菁包覆后的K2Fe04通过扫描电子显微镜(SEM)研究,发现K2Fe04晶体的表面也被酞菁部分包覆住,且酞菁的包覆含量越高,包覆的面积越大也越厚。傅里叶红外转换光谱(FT-IR)也显示酞菁包覆在了K2Fe04的上面。本章还研究了不同比例酞菁包覆K2FeO4后浸泡在电解液中不同时间的电化学性能。恒流放电测试显示浸泡在电解液中相同时间后,酞菁包覆的高铁酸钾电池阴极容量比未包覆高铁酸钾的高得多。通过用很少量的酞菁包覆高铁酸钾,浸泡在碱液中3-12h,超铁碱性电池的阴极容量大约可以增加21%-35%,略低于同比例2,3-萘酞菁包覆高铁酸钾的容量。开路电位也显示包覆后的K2FeO4的稳定性随着浸泡时间的增加而减弱,随着酞菁包覆含量的增加而增强。通过电化学阻抗谱探讨了酞菁改善K2FeO4的稳定性的原因:酞菁包覆在高铁酸钾表面,对高铁酸钾电极起到保护膜的作用,在短时间的浸泡过程中,减慢了高铁酸钾的分解;酞菁在高铁酸钾电极中增强了电极中电子在界面之间的转移能力。(6)介绍了使用有机化合物萘作为保护膜,研究其对高铁酸钾稳定性的改善。不同比例的萘包覆后的K2FeO4通过扫描电子显微镜(SEM)研究,发现K2FeO4晶体的表面被萘部分包覆住,且萘的含量越高,包覆的面积越大越厚。傅里叶红外转换光谱(FT-IR)也显示萘包覆在了K2FeO4的上面。本章还研究了不同含量萘包覆K2FeO4后浸泡在电解液中不同时间的电化学性能。恒流放电测试结果显示通过用很少量的萘包覆高铁酸钾后浸泡在碱液中3-12 h,超铁碱性电池的阴极容量大约可以增加1.9%-49%,明显低于同比例2,3-萘酞菁及酞菁对高铁酸钾阴极容量的改善。开路电位显示K2FeO4的稳定性随着浸泡时间的增加而减弱,随着萘的含量的增加而增强。通过电化学阻抗谱探讨了萘包覆对高铁酸钾电极稳定性改善不大的原因:萘在高铁酸钾电极中没有增强电极中电子在界面之间的转移能力。萘只起到保护层的作用,部分阻碍了高铁酸钾和电解液的接触。(本文来源于《中南大学》期刊2011-05-01)
王永龙,梁霍秀,许天军,叶世海,吴锋[3](2005)在《新型一次性碱性电池:高铁酸钡正极和二硼化钛负极》一文中研究指出使用高铁酸钾和硝酸钡溶液直接合成得到高铁酸钡。以高铁酸钡为正极材料,二硼化钛为负极材料,碱性氢氧化钾溶液为电解质构成了一次性碱性电池。理论上高铁酸钡和二硼化钛有3个电子和6个电子参加电化学反应,分别具有313和2 314 mA·h/g的比容量。此电池体系具有多电子反应的特征。研究了这一电池体系在不同浓度电解质下的电化学性能。并使用交流阻抗谱,循环伏安测试研究和探讨了高铁酸钡/二硼化钛放电不完全的原因。结果表明:这一具有多电子反应特征的电池体系放电容量较低的原因是高铁酸钡和负极产物在正极表面生成难溶硼酸盐,从而导致扩散阻抗和电化学反应电阻增大,造成放电不完全。(本文来源于《2005中国储能电池与动力电池及其关键材料学术研讨会论文集》期刊2005-05-01)
孙艳芝,潘军青,万平玉,刘小光[4](2003)在《碱性锌-高铁酸盐电池的研究》一文中研究指出研制了以高铁酸盐(K2FeO4、BaFeO4)为正极,锌膏为负极制成的碱性电池。通过对AA和AAA型Zn BaFeO4和Zn K2FeO4电池的不同负荷和不同温度下的恒流或恒阻放电测试,研究了高铁酸盐电池的电化学性质。实验结果表明,高铁电池表现出比碱锰电池更优越的放电性能,AA和AAA型Zn BaFeO4和Zn K2FeO4电池在轻、中、重负荷放电下,其放电容量比碱锰电池提高了56%~116%。其中,高铁碱性电池的重负荷放电特性尤为突出,AA型高铁碱性电池的重负荷放电时间比标准碱锰电池提高了95%以上。当高铁电池的放电深度为35%时,其循环寿命可达150次以上。(本文来源于《电源技术》期刊2003年06期)
侯宏英[5](2003)在《新型化学电源—碱性高铁电池初探》一文中研究指出本文采用新型电极材料-高铁酸盐作为电池正极活性物质,以Zn,Cd,Fe,Al四种金属为负极,以浓KOH水溶液为电解质装配成实验电池,对其放电行为进行了初步研究,并剖析其中的实验现象。结果表明:难溶高铁酸盐作为潜在的电池正极活性物质,不仅有可行性,而且具备潜在的优势。(本文来源于《漳州师范学院学报(自然科学版)》期刊2003年03期)
杨长春,石秋芝,侯宏英[6](2002)在《碱性高铁电池的初步研究》一文中研究指出采用测试实验电池性能的方法 ,对几种可能用于碱性高铁电池的金属负极、隔膜、集流体材料进行了初步研究。结果表明 :作为可充电电池Fe MFeO4(M表示金属 ,下同 )和Cd MFeO4体系较Zn MFeO4体系进入实际应用的可能更大。有还原性的隔膜高分子材料及电液中的还原性杂质与高铁酸盐之间的氧化还原反应 ,导致高铁酸盐正极稳定性和放电容量的降低 ,杂质ZnO和Fe(OH) 3 对固体高铁酸盐的分解也有催化作用 ,在所研究的隔膜材料中 ,辐射接枝聚乙烯微孔膜和改性聚丙烯微孔膜的效果较好。以碳纤维编织布作为高铁酸盐正极的集流体较金属集流体有利于高铁酸盐的稳定。实现难溶高铁酸盐的规模化、低成本生产 ,是高铁电池开发中急须解决的关键问题(本文来源于《电源技术》期刊2002年04期)
侯宏英[7](2002)在《以高铁酸盐为正极活性物质的碱性高铁电池研究》一文中研究指出本论文对以难溶高铁酸盐K_2FeO_4为正极活性物质的水溶液碱性高铁电池进行了较为系统的研究。采用组装实验电池、X-射线衍射(XRD)和循环伏安(CV)的方法,从实验电池的放电特性、充放电循环特性、自放电特性,不同高铁酸盐的结构特性和电化学特性几个方面,对4种金属负极材料(Al、Fe、Zn、Cd)、6种隔膜材料(复合玻璃纤维、幅射接枝聚乙烯、改性聚丙烯、聚氯乙烯、维尼纶无纺布、皂化再生纤维素)、4种集流体材料(泡沫镍、以铁网为加强层的泡沫镍、切拉银网、炭纤维编织网)在碱性高铁电池中的适用性进行了比较研究;对2种杂质组分(ZnO、Fe(OH)_3)和2类不同贮存方式(干、湿)对实验电池自放电特性的影响进行了比较研究;对3种方法(高温固相反应、次氯酸盐氧化、直流电解)所制K_2FeO_4的实验电池的放电特性、结构特性和电化学性能进行了比较研究。结果表明: 一、不同金属负极与K_2FeO_4所组装实验电池的开路电压、恒阻放电曲线中的平台工作电压、恒阻放电截止到1.0V时K_2FeO_4的容量利用率依Al/K_2FeO_4、Zn/K_2FeO_4、Cd/K_2FeO_4、Fe/K_2FeO_4的顺序逐渐降低;可充电循环性依Cd/K_2FeO_4、Fe/K_2FeO_4Zn/K_2FeO_4的顺序逐渐变差;虽然在水溶液电液中Al/K_2FeO_4体系不可能作为二次电池使用,但从其放电容量、放电功率等方面看该体系作为大功率高容量一次电池或贮备电池具有很大的潜力。 二、 高分子隔膜材料具有或强或弱的还原性,在实验电池中与高铁电池的正极直接接触,可能会被高铁酸盐氧化,造成电池正极容量衰减及稳定性下降。从观察等面积的隔膜引起同浓度同体积的Na_2FeO_4溶液的分解实验可知,不同隔膜材料引起Na_2FeO_4溶液分解速率从大到小的顺序是,皂化再生纤维素膜>维尼纶无纺布>改性聚丙烯膜>聚氯乙烯膜=辐射接枝聚乙烯膜>复合玻璃纤维毡。作为隔膜用于Zn/K_2FeO_4实验电池,正极活性物质K_2FeO_4的放电容量效率分别为复合玻璃纤维膜93%、辐射接枝聚乙烯膜68%、改性聚丙烯微孔膜56%、聚氯乙烯微孔膜47%、维尼纶无纺布38%、皂化再生纤维素膜24%。虽然前五种隔膜的还原性很小或较小,作为与高铁酸盐直接接触的隔膜表现出较好的适用性,但随着与电液接触时间的增长,隔膜的孔隙容易浸水,从而导致高铁电池正极活性物质K_2FeO_4的分解,这一点使这几种隔膜不能用于贮备高铁电池。辐射接枝聚乙烯微孔膜和改性聚丙烯微孔膜的抗氧化性较强。皂化再生纤维素膜能有效地阻止溶解态高铁酸盐向负极的渗透,及负极可溶性放电产物向高铁酸盐正极的渗透。 叁、以碳纤维编织布、泡沫镍、切拉银网,作为实验电池的正极集流体,从K_2FeO_4的放电容量效率看,碳纤维编织布优于泡沫镍;以铁编织网为加强层的复合结构泡沫镍基体,对保证Fe/K_2FeO_4体系的正常放电有利,对Zn/K_2FeO_4体系其性能并无明显的优点;在Al/K_2FeO_4和Zn/K_2FeO_4两种电池体系中切拉银网与泡沫镍无明显差异。从避免微量金属影响高铁酸盐的稳定性考虑,碳纤维编织布应是较其它金属集流体更适合于高铁电池,但也造成高铁正极的压制成型、极耳的引出,及其与壳体间的联接变得困难。 四、正极中K_2FeO_4的分解是引起实验电池自放电的主要表现形式,所以对K_2FeO_4的分解有影响的诸多因素都会影响自放电。(1)压制成型的正极经过相同的存放时间,不与电液接触情况下K_2FeO_4的分解比例,比与电液接触情况的小。(2)压制成型的正极与金属负极组装成实验电池后再存放情况下,较正极单独存放情况下K_2FeO_4的分解比例高。(3)在正极活性物质中含有ZnO或Fe(OH)_3杂质时的自放电率高于仅在KOH电液中含有这些杂质。且Fe(OH)_3对自放电的影响程度大于ZnO。(4)以浓度较高的KOH溶液作为电液有利减缓正极中K_2FeO_4的分解。依据这些研究结果,本文认为引起高铁正极自 以高铁酸盐为正极活性物质的碱性高铁电池研究 放电的因素有还原性物质的存在、金属负极自放电过程所析出的氢气、固体K。FeO。的溶 解一分解一再溶解一再分解及负极放电产物和正极放电产物对这一过程的催化促进作 用。 五、粉末XRD结果表明,不同方法所制KZFeO。的纯度从低到高的顺序是高温固相 反应法、次氯酸盐氧化法、直流电解法。K。FeO。正极的容量利用率及自放电率与其纯度 密切相关。所以直流电解法是制备电池级KZFOO4较为理想的方法。 六、将电池级固体KZFZO4与胶状石墨的混合物涂覆于玻炭电极、或填充于泡沫镍基 体上,在0—0.SV(VS丑旮H叨)电位范围内进行循环伏安电扫描,所得循环伏安特性虽然 显示KZFCO4具有一定的可充放电循环性,从CV曲线上具有明显的阴极电流峰和阳极 电流峰循环次数可达300—600周。但与FeO。‘“的生成和还原相应的阳极电流峰和阴极电 流峰的峰电位范围分别是 0石5-0.75V和0.15-0.20V(vs.HgMgO),两者相差 400—450mV, 这表明在所采用的条件?(本文来源于《郑州大学》期刊2002-05-01)
高铁碱性电池论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
高铁酸盐(Fe(Ⅵ))是铁的高氧化态化合物,具有较高的氧化还原电位、较大的电化学理论容量、合成原料来源丰富,放电产物Fe2O3·nH2O对环境无污染,且可以用做废水处理的絮凝剂。高铁酸盐可以用作废水和生活用水的处理剂及有机合成反应中的氧化剂,还可以用作高铁电池中的正极材料。高铁酸盐(Fe(Ⅵ))的主要制备方法有叁种:电化学氧化法、干化学氧化法和湿化学氧化法。湿化学氧化法在目前被认为是最切实可行的方法,具有合成工艺成熟、成本低、产品纯度较高等特点,但是目前的湿化学氧化法仍具有产率相对较低、操作繁琐、反应时间长、产品容量低等缺点。目前研究的高铁酸盐中K2FeO4最容易被合成,且通常作为合成其他高铁酸盐的中间体。且高铁酸盐均不稳定,容易分解,其中最稳定的高铁酸盐也是K2Fe04(固态时在干燥密封的条件下保存,每年分解0.1%)。由于K2FeO4的这些优点,使其受到更多关注。但是K2Fe04在水溶液介质特别是酸性介质中不稳定,在饱和KOH溶液中比较稳定,但是也会逐渐分解成Fe2O3·nH2O,从而降低其放电性能。针对合成K2Fe04过程出现的问题以及K2FeO4的不稳定性,本文作了如下研究:(1)概述了高铁酸盐的合成方法、纯度分析方法、结构、性质及其应用,并提出了本论文的研究目的和意义。(2)提出了超声波辅助合成K2FeO4的方法,这种方法具有产率较高(53-59%)、操作简单、反应时间短、产品容量高等优点。本文研究了影响制备K2FeO4纯度的因素(吸收氯气的温度、反应物的量、反应时间、分离和纯化工艺等)。通过铬法测定,合成出的产品纯度为95-96.8%。X-射线衍射(XRD)研究表明合成出的K2FeO4为四面体结构,属于D2h (Pnma)空间群。扫描电子显微镜(SEM)显示合成出的K2FeO4晶体为多面体柱状结构,约25-200μm长,1-10μm宽。红外光谱表明K2FeO4是以Fe原子为中心,与四个等价对称的O原子连接构成正四面体的结构。(3)研究了高铁酸钾电池中电极的组成、电解液浓度及放电倍率对其放电性能的影响。并研究了高铁酸钾电极的循环伏安性能。结果显示,高铁酸钾与乙炔黑按照80:20的质量比混合制备的电极,在10mol·L-1 KOH溶液中,以0.25C的放电倍率放电性能最好。且高铁酸钾的纯度越高,放电性能也越好。本工艺合成出的高铁酸钾电池的容量均高于以前文献报道的容量。(4)为了增加高铁酸钾的稳定性,我们介绍了用有机化合物2,3-萘酞菁作为高铁酸钾的保护膜包覆在高铁酸钾的表面,包覆后的材料通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外转换光谱(FT-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)表征。本章还研究了不同比例2,3-萘酞菁包覆K2Fe04后浸泡在电解液中不同时间的电化学性能。恒流放电测试显不K2FeO4的放电容量随浸泡时间的增加而降低,浸泡于10 mol.L-1KOH溶液中3 h,以0.25C的倍率放电到截止电压0.8 V,2,3-萘酞菁的包覆含量增加,K2Fe04的放电容量增大。但是浸泡时间为6 h后,2%的2,3-萘酞菁对于改善K2FeO4的容量更好。2,3-萘酞菁包覆的高铁酸钾浸泡于碱液中3-12 h,其容量大约可以增加26%-50%。开路电位曲线显示K2Fe04的稳定性随着浸泡时间的增加而减弱,随着2,3-萘酞菁含量的增加而增强。通过电化学阻抗谱研究了2,3-萘酞菁改善K2FeO4的稳定性的原因:2,3-萘酞菁包覆在高铁酸钾表面,对高铁酸钾电极起到保护膜的作用,在短时间的浸泡过程中,减慢了高铁酸钾的分解;2,3-萘酞菁在高铁酸钾电极中还增强了电极中电子在界面之间的转移能力。(5)我们选择了与之结构类似的有机化合物酞菁作为高铁酸钾的保护膜。不同比例的酞菁包覆后的K2Fe04通过扫描电子显微镜(SEM)研究,发现K2Fe04晶体的表面也被酞菁部分包覆住,且酞菁的包覆含量越高,包覆的面积越大也越厚。傅里叶红外转换光谱(FT-IR)也显示酞菁包覆在了K2Fe04的上面。本章还研究了不同比例酞菁包覆K2FeO4后浸泡在电解液中不同时间的电化学性能。恒流放电测试显示浸泡在电解液中相同时间后,酞菁包覆的高铁酸钾电池阴极容量比未包覆高铁酸钾的高得多。通过用很少量的酞菁包覆高铁酸钾,浸泡在碱液中3-12h,超铁碱性电池的阴极容量大约可以增加21%-35%,略低于同比例2,3-萘酞菁包覆高铁酸钾的容量。开路电位也显示包覆后的K2FeO4的稳定性随着浸泡时间的增加而减弱,随着酞菁包覆含量的增加而增强。通过电化学阻抗谱探讨了酞菁改善K2FeO4的稳定性的原因:酞菁包覆在高铁酸钾表面,对高铁酸钾电极起到保护膜的作用,在短时间的浸泡过程中,减慢了高铁酸钾的分解;酞菁在高铁酸钾电极中增强了电极中电子在界面之间的转移能力。(6)介绍了使用有机化合物萘作为保护膜,研究其对高铁酸钾稳定性的改善。不同比例的萘包覆后的K2FeO4通过扫描电子显微镜(SEM)研究,发现K2FeO4晶体的表面被萘部分包覆住,且萘的含量越高,包覆的面积越大越厚。傅里叶红外转换光谱(FT-IR)也显示萘包覆在了K2FeO4的上面。本章还研究了不同含量萘包覆K2FeO4后浸泡在电解液中不同时间的电化学性能。恒流放电测试结果显示通过用很少量的萘包覆高铁酸钾后浸泡在碱液中3-12 h,超铁碱性电池的阴极容量大约可以增加1.9%-49%,明显低于同比例2,3-萘酞菁及酞菁对高铁酸钾阴极容量的改善。开路电位显示K2FeO4的稳定性随着浸泡时间的增加而减弱,随着萘的含量的增加而增强。通过电化学阻抗谱探讨了萘包覆对高铁酸钾电极稳定性改善不大的原因:萘在高铁酸钾电极中没有增强电极中电子在界面之间的转移能力。萘只起到保护层的作用,部分阻碍了高铁酸钾和电解液的接触。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
高铁碱性电池论文参考文献
[1].陈红燕.碱性高铁酸盐电池中高铁酸钾的合成及稳定性能和放电性能的改善[D].中南大学.2012
[2].王素琴.用于碱性高铁电池的高铁酸钾的合成及稳定性的改善[D].中南大学.2011
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