耐寒干电池

由于寒冷气候地区和高空工作的要求,日益广泛地须要能在低温环境下正常进行工作的化学电源。曾有人设计了镁电池、高氯酸电池等以满足这些要求,且都达到了令人满意的结果。但这类电池在使用前必须经过加水(镁电池)、加酸(高氯酸电池)的手续,待电池“活化”后才能使用。在未注入液体之前电池在干燥状态下能维持很长的保存期,但一经注液后,它们     

介绍一种新的低温化学电源——液态二氧化硫电池

液态二氧化硫电池是一种新型的用于低温环境中的化学电源。在目前虽然它还不能象其他低温化学电源,如:镁电池、高氯酸电池、和耐寒干电池那样“定型”和在实际生活中广泛地被应用着,但是它是一种很有发展前途的低温化学电源。一般化学电源它的电化学反应都是在水溶液中进行的,可是液态二氧化硫电池     

LiNi0.5Mn1.5O4-xFx高电压电极高温保存下的电化学行为

采用溶胶-凝胶法结合高温热处理制备了锂离子电池用5 V正极材料LiNi0.5Mn1.5O4-xFx(x=0, 0.1). 通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和低温氮吸附法(BET)表征了粉体材料的结构、表面形貌和比表面特性, 并以其为正极材料装配电池后, 在85 ℃下高温保存24 h, 测量了保存前后电池的一系列电化学性质变化. 结果表明, 高温保存时电池开路电压会因自放电而较快地下降. 材料的比表面积和氟掺杂显著地影响电池的电压保持能力. 比表面积愈大, 电压保持时间愈短. 氟掺杂有利于提高电池在高温条件下的电压稳定性, 并可以改善电极与电解液之间的界面性质,使充放电性能更好.     

氧电极催化剂Ln_(1-x)Sr_xMO_3及其在锌/空气电池中的应用

稀土(Ln)和过渡元素M(Co,Ni或Mn)复合氧化物Ln_(1-x)Sr_xMO_3(x=0.1～0.5)与活性炭混合后,对氧阴极还原有较好的催化性能。用Ln_(1-x)Sr_xMO_3(10％)-活性炭与Ag(21.2％)-胶体石墨(39.4％)-活性炭为催化剂制成的空气阴极,在相同条件下进行常温、低温(-20—-40℃)和长期湿贮存对比实验表明,前者的性能都较后者为好。大量锌/空气电池实验表明,这样复合氧化物催化剂可以代替银作氧电极催化剂。单体电池比能量达到每公斤340W·h或每升430W·h,由此催化剂制得的锌/空气电池具有良好的湿搁置寿命。     

氧电极催化剂Ln1-xSrxMO3及其在锌/空气电池中的应用

稀土(Ln)和过渡元素M(Co,Ni或Mn)复合氧化物Ln_1-xSr_xMO₃(x=0.1～0.5)与活性炭混合后,对氧阴极还原有较好的催化性能。用Ln_1-xSr_xMO₃(10%)-活性炭与Ag(21.2%)-胶体石墨(39.4%)-活性炭为催化剂制成的空气阴极,在相同条件下进行常温、低温(-20—--40℃)和长期湿贮存对比实验表明,前者的性能都较后者为好。大量锌/空气电池实验表明,这样复合氧化物催化剂可以代替银作氧电极催化剂。单体电池比能量达到每公斤340W·h或每升430W·h,由此催化剂制得的锌/空气电池具有良好的湿搁置寿命。     

新的耐热绝热材料——泡沫硅

泡沫玻璃已日益广泛地作为绝热材料使用,它的坚硬性、不吸湿性、不透水性以及它的其他一些特性,保证了它能长期地维持绝热的性能。然而,目前的泡沫玻璃仅能应用于180—300℃的低温绝热中,而不能在更高的温度范围(800—900℃)内使用。毫无疑问,制造一种适应高温使用的泡沫玻璃引起了人们的兴趣。     

含FEC电解液的锂离子电池低温性能研究

研究含FEC溶剂电解液(FEC+EMC,EC,PC)的低温性能及其与磷酸铁锂正极或中间相碳微球(MCMB)负极的匹配.该电解液具有较高的低温电导率,FEC可在1.6 V与负极反应成膜,有效地提高负极稳定性.红外测试发现,FEC可抑制其它电解液溶剂在负极成膜过程中的分解,在常温(20℃)和低温(-20℃)下形成的SEI膜阻抗均较低.电化学测试表明,以该电解液装配的锂离子电池(电极)具有较高的低温放电容量和倍率性能.     

镉-氧化汞电池低温放电电压滞后现象的研究

镉-氧化汞扣式碱性电池在低温(如-40℃)放电时有较严重的电压滞后现象.此种滞后现象是由氧化汞电极所产生的.本工作应用恒电流和动态恒电位等极化方法研究氧化汞电极的电极反应.氧化汞电极的滞后电压随温度升高而减小,随放电率的增高而增大,且能达最大值.此最大滞后电压几与温度无关,但与电极中所含导电材料的性质有关.例如,使用银粉作为导电材料时所测得的最大滞后电压约为40毫伏,而镍粉则约为140毫伏.电池中的电毛细活性杂质会加重电压滞后现象.例如,若在电池中使用化学稳定性较差的隔膜,则其电压滞后现象会因电池搁置时间的增长而更为严重.上述电压滞后现象是由于氧化汞电极在阴极还原时的新相形成超电努所造成的,最大滞后电压即相当于形成最小生长核心时的新相形成超电势.     

双核钴锰酞菁对SOCl2还原反应的电催化性能

为了确定双核金属酞菁化合物对亚硫酰氯还原反应是否具有比单核金属酞菁更强的电催化性能, 通过循环伏安测试方法, 用酞菁钴和酞菁铁作为对比, 研究了双核钴锰酞菁在1.5 mol·L-1 LiAlCl4/SOCl2电解液中的电催化行为, 并计算出动力学参数, 由此来评估具有平面结构的双核金属酞菁化合物对亚硫酰氯还原的催化活性的影响. 通过比较循环伏安曲线发现, 与单核酞菁钴(II)和酞菁铁(II)相比, 双核钴锰酞菁对SOCl2还原反应具有更好的催化活性, 能提高SOCl2还原反应的交换速率常数和SOCl2在玻碳电极上的扩散系数, 从而提高SOCl2还原电位和电流.通过ER14250型实体电池10 mA放电性能测试验证表明, 与单核酞菁钴和酞菁铁催化剂的电池相比, 双核钴锰酞菁在低温(-30 ℃)下可提高放电中点电压0.3 V, 在常温(25 ℃)下可以提高放电容量约100 mAh, 催化效果比单核酞菁钴和酞菁铁显著.     

熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)的制作和性能研究

采用铸带法制备电极 (阴极和阳极 )、电解质基材和片材等电池部件 ,并组装出电极面积为 140× 2 40mm2 的熔融碳酸盐燃料单电池和电池组 (由 8个单电池构成 )。研究了单电池在不同温度下工作性能以及多次热循环对电池性能的影响。结果表明 ,电池具有较好的输出性能和一定的耐冷热冲击能力。单电池与电池组的功率密度很接近 ,说明电池内的流场设计可行。分别以空气和氢气为氧化剂和燃料气体 ,在常压 ,6 5 0℃ ,电流密度 130mA cm2条件下 ,电池的功率密度接近 0 1W cm2 ,电池组输出峰值功率达到了 2 80W以上。     

添加剂氟代乙烯碳酸酯对锂离子电池低温性能影响的机制研究

本文通过磷酸铁锂/碳电池研究了电解液添加剂氟代乙烯碳酸酯（FEC）对电池低温性能的影响. 电池充放电实验证明,FEC添加剂能够在负极表面形成良好的固体电解质界面层（SEI）. 电解液中添加5% FEC后,电池-40 ^oC低温放电容量保持率可以从31.7%提高至43.7%,还提高了电池放电电压平台. 交流阻抗测试表明,FEC的加入能够有效降低电池的界面传荷阻抗（R_ct）. 参比电极测试表明,其主要是降低了碳负极的低温极化.     

40Ah H_2/Ni空间储能电源充放电特性研究

组装40Ah氢镍电池,研究该空间储能电源充放电性能.结果表明,在环境温度0～10℃之间电池放电容量最高(达50A·h),放电过程电池温度升高10℃,过放电后,电池电压降至-0.2V左右,电池温度逐升,过充电时,电池电压先升后降,温度激升;该电池以57%DOD(depth of discharge)充放电,经循环2350次,放电电压仍可稳定于1.2V,电池电性能无减.     

聚并苯二次电池的研究

聚乙炔在电解质中能进行电化学可逆的离子掺杂和脱掺杂,以聚乙炔膜作为电极的活性物质,用PVDF、LiClO_4-PC薄膜作为电解质,制作了可充式全塑电池,但由于聚乙炔在空气中稳定性差,电池的放电性能还不理想,目前,除聚苯胺电池在日本已有商品外,其它几种聚合物电池还都处于实验室研究开发阶段,用聚并苯半导体材料分别为正负极制做的全塑电池,自放电小,循环寿命可达3000次,是有实用价值的聚合物二次电池之一,前文对酚醛树脂的热解过程、产物结构、电学性质及导电机制等进行了研究,本文研究了用聚并苯材料做锂二次电池的正极活性物质、高氯酸锂(溶解在碳酸丙烯酯中,1 mol/L)为电解质的二次电池性能。     

介绍一种新的化学电源 镁电池

一种新的化学电源——镁电池随着生产实践的发展,科学研究和国防上的要求,须要能量大,重量小,电压稳定,便于保存和使用的化学电源,以供给近代通讯工具、探测仪器和信号设备上的电源。镁电池就是合乎这些要求的一种新的化学电源。这种电池能在干燥的状态下储存很长的时间,对其容量不会有严重的损失,因而有人把它叫做“保存电池”。当须要使用时,只要把电池防潮包装拆掉,将其浸置在普通水或盐水中,待它潮湿后从水中取出或继     

四氢呋喃开环聚合的研究

本文探讨了以环氧氯丙烷(ECH)为促进剂,用发烟硫酸—高氯酸、乙酸酐—高氯酸为催化剂的四氢呋喃开环聚合。探讨了反应温度和ECH、高氯酸用量对开环聚合的分子量及产率的影响。采用了KOH回流法对原料进行处理,效果显著。     

球形再生纤维素阴离子交换剂的研制

本文描述使用自己实验室提供的基体制备球形再生纤维素阴离子交换剂的一种新方法。将球形再生纤维素与环氧氯丙烷在高氯酸催化下生成3—氯—2—羟基纤维素醚,随后用几种不同胺进行胺化便可得一系列纤维素阴离子交换剂。醚化反应的优选条件是:纤维素:环氧氯丙烷:高氯酸=1:4.5:0.02(克分子比例),纤维素含水率为12～18％,反应在90～95℃和3.5～4.0小时。这类产品可期望在从屠宰场废水中回收蛋白质和在高压锅炉水处理中除去有机杂质(腐殖酸类物质)等方面获得应用。     

Ti-Zr-V-Cr-Ni固溶体贮氢合金电极的制备和电化学性能

根据工作环境的要求,镍-金属氢化物电池不仅要满足电源在室温时的工作需要,还应满足在不同工作条件下的需求,如高温、低温等,这就需要电极在较宽的温度范围内具有优异的性能。改性的AB5合金电极在343K时的放电容量能达到265mAh·g-1左右(截止电压为0.5V,相对于Hg/HgO参比电极)[     

可充电池的磁共振研究

快速增长的对安全能源的需求,促使科研工作者不断探索高能量密度的可充锂离子电池(LIBs)。发展原位表征技术能更好地研究电池工作中的锂离子镶嵌机制和电池失效因素。固体核磁共振(NMR)能有效的测试短程化学环境:通过对~1H、~(6,7)Li、~(11)B、~(13)C、~(17)O、~(19)F、~(23)Na和~(31)P等同位素来探测电池材料的微观结构。除了魔角旋转(MAS)高分辨NMR谱图研究电池材料的精细结构之外,核磁共振还能无损地捕获、研究电池材料在充放电循环中的演化。因此,原位核磁共振NMR及成像(MRI)可拓展到电池充放电循环中的锂离子的动态演化以及锂离子浓度的时空分布信息。互为补充地,电子顺磁共振(EPR)及成像(EPRI)能有效地跟踪和捕获电极过渡金属、阴氧离子(O_2~(n-))的氧化还原过程。这些实时捕获的动态信息能更好地指导电极材料的构效、微观设计和电池组装的改进,最终获得优异的电化学性能。     

锂电池

本世纪70年代以来发展了一类新型化学电源,就是以锂做负极的各种锂电池。锂电池优于其他电化学系统,它的比能量高、比容量高,储存寿命长。有些锂电池如Li—SO_2电池,Li—SOCl_2电池,不仅比能量高、可大功率放电且放电温度范围宽(-50℃～+60℃),因而得到各国军方的重视和大力支持。本文介绍了各种材料作正极的锂原电池的组成,电池反应,优缺点及适用领域。     

高氯酸在分析化学中的应用

高氨酸是一种很有用的分析试剂。同时,如果使用不得当,便会引起爆炸。因此,我们在使用之前必须充分了解它的性质和正确的使用条件,才能达到安全使用之目的。高氯酸不能称过氯酸,因为在它的结构式中四个氧原子直接连在氯原子上,而没有过氧基(一O—O—)。这和过硫酸(有过氧基)不能