热电池新型正极材料的制备与性能研究

采用溶剂热法和高温煅烧法制备了FeF_(3)-FeF_(2)正极材料,并对其物理和电化学性能进行了表征。结果表明:FeF_(3)-FeF_(2)正极材料的比表面积为11.8 m^(2)/g,远大于FeS_(2)的比表面积(0.5 m^(2)/g)。FeF_(3)-FeF_(2)正极材料的初始热分解温度为850℃,比FeS_(2)高出300℃,比CoS_(2)高出200℃。FeF_(3)-FeF_(2)单体电池的空载电压为3.22 V,远高于FeS_(2)的空载电压(2.05 V)。LiB/LiF-LiCl-Li_(2)SO_(4)/FeF_(3)-FeF_(2)单体电池在电流密度150 mA/cm^(2)下的初始放电电压为2.65 V,截止电压1.5 V,能够放电308 s,放电比容量达到160.4 mAh/g,较LiCl-KCl和LiF-LiCl-LiBr电解质体系提高75.3%和43.5%,表现出更长的工作时间。因此,对于高电压、高比能量和高比功率热电池的研制,FeF_(3)-FeF_(2)是一种极具前景的热电池正极材料。

高热值低热冲击热电池加热剂研究

为研发高热值、低热冲击的热电池加热剂,对不同类型活性铁粉的微观形貌、粒度分布、比表面积等进行表征分析,并对不同配方加热剂的成形性、可燃性、热值和燃烧温度等进行了测试。研究结果表明:活性铁粉的微观形貌和特性对加热剂的成形性和可燃性影响较大,珊瑚簇状的活性铁粉制备的加热剂成形性和可燃性最好,制备成的高热值加热剂燃烧时热冲击较小;同时,通过提高高氯酸钾的占比或在其中加入一定量的铝粉,可在热冲击无明显增大的情况下,大幅提高加热剂的热值。本研究有望为高比能量热电池产品的设计开发提供重要参考和指导意义。

超级电容器聚苯胺电极材料的研究进展

介绍了超级电容器及其电极材料的工作的原理,综述了近年来导电聚苯胺电极材料的研究进展及现状,并探讨了其发展方向和研究重点。

提升某高体积比能量、热散失严重热电池工作时间研究

为攻克某热电池高体积比能量、散热严重的技术难点,本文通过选用不同锂含量的LiB负极、电解质类型、调节硫化物正极的配比,并改变热电池壳体外形设计来减少热散失等方法装配热电池进行性能实验研究,同时进行了稳态和瞬态热学仿真计算分析及热电池试验验证。结果表明,选择锂含量为55%的LiB合金作为负极,使用低熔点电解质,选择FeS 2和CoS 2比例为1∶1的MS 2复合正极以及减小壳体散热面积可以有效提升热电池工作时间,为小体积自带外结构体的热电池设计提供了一种指导思路。

稀土配合物[Eu(C_4H_6NO_3)_3(H_2O)_3]的制备、表征及摩擦发光性质

以N-乙酰甘氨酸为配体,在无水乙醇中分别制备了La3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+以及Eu3+五种稀土配合物。经元素分析和FTIR测定了配合物的组成。运用RAMAN光谱研究了具有摩擦发光性能的铕配合物的室温和低温的发光光谱。实验表明,在氩离子激光器照射下铕配合物发红光,最强发射峰为613 nm,表现为Eu3+的特征荧光。且该配合物摩擦时会发出与该稀土离子的荧光颜色相同的红色亮光。

热电池电堆中加热片故障对输出性能的影响

为了解热电池电堆中加热片作用故障对热电池输出性能的影响,采用相同厚度的石棉纸冲制片代替热电池电堆中的加热片,模拟电堆中不同位置和数量的加热片作用故障,通过对不同加热片故障下输出电性能进行测试和分析,建立了在空载和带载情况下加热片故障对输出电性能的影响模式及影响程度。结果表明:加热片故障,主要影响的是加热片紧邻的单体电池,而其内阻为主体表现形式;带载时会使电堆输出电压变低,上升变慢,激活时间变长;随着电堆的负载增大,其影响也越明显。该结论有望为热电池的设计以及总体电源故障分析提供一定的参考。

热电池钒酸铜Cu_3V_2O_8的制备

通过沉淀法合成钒酸铜正极材料,采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、差热分析(DTA)和粒度分析方法对钒酸铜材料进行了表征。采用粉末压片工艺制备单体电池,研究合成条件对其性能的影响。研究表明,合成的Cu_3V_2O_8单体电池具有较高的放电电压和放电比容量。

热电池用高电位Cu_3V_2O_8的性能研究

通过固相法合成高电位Cu3V2O8(CVO)正极材料,采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、能量散射光谱(EDX)和激光粒度分布仪对其结构和形貌进行表征。将正极材料、LiSi合金粉和Li2SO4-Li2CO3-Li3PO4-LiF电解质压片组成单体电池,研究正极材料的平均粒度和掺杂电解质对其放电性能的影响。研究表明平均粒度小、掺杂电解质的正极材料具有优良的放电性能。50、100和200 mA/cm2恒流放电时,单体电压分别达到2.916、2.773和2.634 V,比容量分别为550、385和330 mAh/g。

热电池激活时间影响因素浅析

通过对影响热电池激活时间的主要因素:传火结构和引燃纸燃速、单体电池各组分的用量、电解质熔点、单体电池成型压力、工作电流密度等,进行实验测试和对比分析,提出了在结构设计等允许的情况下,缩短热电池激活时间的途径。

热电池CoS_2正极材料处理方法与性能研究

首先对CoS_2正极材料的物相组成、微观形貌及热稳定性等性能进行表征;对采用不同的处理方法、不同的配方制取的热电池正极材料进行实验分析和电性能测试,同时对其"削峰"作用效果进行了分析,并提出了较佳的处理方法,从而对热电池用CoS_2正极材料的应用起到一定的参考作用。

热电池激活回路电阻变化测试与分析

作为弹载武器系统的理想电源之一,热电池日益发挥不可替代的作用;而热电池激活回路作为与武器系统对接的电气接口,其作用过程电阻的变化将直接影响武器系统点火电源工作的可靠性和安全性。为了解热电池激活回路电阻变化规律,本文设计了测试电路,对某桥丝类电点火头作用过程及采用其装配的热电池在贮存和工作过程中的电阻变化趋势进行了测试分析。结果表明:从激活电能输入到电点火头作用,激活回路电阻有持续时间2ms左右的2%微升;随后是由热电池的引燃条燃速和结构设计决定的持续时间约100ms近似开路状态;最后由于内部高温和压力等的作用使激活回路电阻处于短路和开路之间的随机值。该结论有望为两个及以上单元热电池组的激活电路的设计提供参考,有助于武器平台激活电气系统的安全、可靠点火电路的控制设计。