锌/银贮备电池用正极材料和纳米银的制备与表征

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:www_com_me
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
锌/银贮备电池以高比能量、高比功率、优良的低温特性和稳定可靠的放电性能使其在众多领域,尤其是在军工器械领域得到广泛应用。为保证锌/银贮备电池正负极活性物质的高活性,锌负极有化成式锌负极和电沉积锌负极,正极有化成式过氧化银正极和压成式过氧化银正极两种。锌负极的放电产物是氧化锌,放电过程中锌负极的导电性逐渐变差,虽然大电流放电过程中电解液的温度升高,可以部分减缓这种导电性变差的的负面影响,但为保证锌负极在大电流放电过程中的稳定性,往往在锌负极中加入惰性导电性锌粉或其它导电性金属粉末。若将化成式过氧化银正极应用于锌/银贮备电池,则需经洗涤干燥过程,而这样会使化成过程中所生成的过氧化银部分分解而降低正极容量,所以,开发高纯度、高活性、高稳定性电池级过氧化银,对开发新型锌/银贮备电池显得尤为重要。本论文针对锌/银贮备电池用高纯度过氧化银和导电性纳米银粉两个方面展开工作。(1)改进一种适合于锌/银贮备电池用高纯度过氧化银的制备工艺。利用在尽可能低的pH值下过二硫酸钾的氧化性较强的特点,首先将过二硫酸钾溶液与硝酸银溶液快速混合,尔后再加入化学平衡移动剂氢氧化钾或称为pH调节剂。该工艺避免了一价氧化银或氢氧化银与过二硫酸根离子之间的固液反应,增大了银离子与过二硫酸根离子之间的液液反应,提高了最终产品过氧化银的纯度。并对工艺的影响因素进行了认真地探讨。(2)对纳米级金属银粉的制备工艺进行了较为详细的探讨。(3)探讨了掺杂纳米银粉后锂电池正极和锌/镍电池锌负极的放电形为。(4)利用SEM、TGA、XRD、实验电池放电等测试技术对所制备的过氧化银和纳米银粉的性能进行了表征。具体结果如下:(1)将一定浓度的硝酸银溶液升温至40℃,高速搅拌下,将体积两倍于硝酸银溶液,浓度为0.10mol/L的过二硫酸钾溶液快速滴加到硝酸银溶液中,得到灰黑色混合液。高速搅拌下用浓度为0.60mol/L的氢氧化钾溶液,加入到上述灰黑色混合液,控制溶液的pH在11.0-12.0之间。维持反应在20分钟内完成,得到黑色混合液。将黑色混合液抽滤、去离子水洗涤三遍得到过氧化银湿粉,在60℃下真空干燥5小时,得到粒径为微米级、颗粒形貌呈棒状,粒度分布均匀、热稳定性好的过氧化银,碘量法分析其含量接近100%。(2)常温下将一定浓度的硝酸银溶液中加入适量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或吐温20分散剂,用浓度为0.32mol/L的氢氧化钾滴加到硝酸银溶液中,得到红棕色氧化银溶胶,分别用30%过氧化氢、0.32mol/L葡萄糖、0.32mol/L的硼氢化钾为还原剂,将上述氧化银溶胶还原,分别制得颗粒形貌呈雪花状、球状和片状,粒径为50-100nm的纳米级银粉。分散剂对所制银粉颗粒形貌没有影响,对粒径有一定的影响,用吐温20所得银粉粒径相对较小一些。还原剂对纳米银粉的形貌影响较大。(3)将制备出的纳米银粉掺杂到锂电池正极材料中,正极的放电比容量明显增高。使用不同的掺杂方式添加银粉,所得正极的放电比容量不同。将银粉掺杂到正极材料前驱体中,电极的放电容量高于银粉直接加到正极材料中的放电容量。(4)将制备出的纳米银粉掺杂到锌/镍电池的锌负极活性锌粉中,由于锌负极导电性的增加,实验电池的放电电压和容量比未掺杂纳米银粉的有明显提高。
其他文献
强力枇杷露鉴别方法的改进实验盛平钦(江西滕王阁制药厂330003)关键词强力枇杷露,定性鉴别,方法改进,桑白皮强力枇杷露,为临床广泛使用的镇咳祛痰糖浆剂,收载于中华人民共和国卫生药品标准
语文教科书为语文教学提供了重要的参考价值,在语文教学过程中发挥了重要的作用。然而,作为语文教科书其中一部分的作文,不管是对老师还是对学生都没有发挥出其应有的价值。笔者
<正>奥运会规模之大,使其本身就有赛事活动之王的风范,通过奥运光晕的泛化作用,赞助商体现出强大的实力与自信。但与此同时,奥运的聚焦效应却有两面性,既可以发挥远大于赛事
文化教学是英语语言教学的重要组成部分,随着人们对文化教学重要性认识的不断加深,文化教学相关的各个环节或要素,比如文化教学的目的,文化教学的方法,文化教学的内容等都日
研究总体思路:体外循环技术使得心脏手术得到很大发展,但非生理性的血液转流过程伴随着潜在的危害。患者血液与体外循环管道异物表面接触可引起炎性反应,导致毛细血管通透性增
本论文的研究内容是利用多媒体数字教室进行课程录制,通过课堂观察研究教师的课堂教学行为和观察学生的学习情况从而找出授课教师的课堂教学行为的有效程度及存在问题,从学生的
<正> 一、前言 世界各进步国家,因政治、社会及历史背景不同,医疗照护制度也各有不同。但均视健康照护的获得为基本人权。亦即一致认为国家必须确保全民均能获得适宜的健康照
近年来,“贵州习水嫖宿幼女案”、“浙江永康集体嫖宿学生事件”等涉嫌嫖宿幼女和强奸幼女案件的曝光,引起了社会民众和法律界人士对于我国幼女性安全状况的担忧和反思。幼女作
在竞争日益加剧的市场经济环境下,要求打破行业垄断的呼声日益高涨,石油化工行业也逐渐由国企一枝独秀逐渐发展为外资、社会和民营资本参股的形式。多种经济主体群雄逐鹿的局面
<正>情感营销把消费者个人差异化的情感和需求作为企业品牌营销战略的核心,通过情感包装、情感促销、情感广告、情感口碑、情感设计等达到营销目标。在这一点上做得最好的无