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      电池用氟化石墨板的应用
 
已阅:1633  2014-6-23 11:39:18
氟化石墨板是生产高能密度原电池的新型特种材料。是电池业迄今为止获得的高能 密、高稳定性、高利用率的最好材料。
原电池是由一种轻金属如锂、铝作为阴极,固体氟化石墨板和无水电解液组成阳极的电池,其使用可靠,放电性能平稳,微型、轻质、高效、高能,是近期出现的新型无水电池。
高能密原电池的研制,首先是军事工业发展的需要。为了制造适用的原电池,最初人们用锂和钠作为无水电极的阴极,用铜、镍、银等的氟化物和氯化物作为阳极材料,均没有得到满意的结果。其中对氟化铜作为阳极活性材料研究得最多,其电流理论能密度 为530A/m2左右。当用其与锂组成电池时,能得到高达3.0 ~ 3.4V的终端电压,这比水 系原电池电压高一倍。
但是CuF2有几个致命的弱点:(1)氟化铜必须有结晶水存在才稳 定(CuF2.2H20)»无水CuF2就不能存在,而是分解成CuF和CuO; (2)氟化铜能溶解于 电解液中,使活化性能降低,从而影响电池性能;(3)氟化铜本身严重放电。存放只几天, 电量就降至50%以下。
且放电后的铜沉淀在锂负极上,造成两极短路。由于上述原因,氟化铜不能满卑实用要求,必须另找新的阳极活性材料。新的阳极活性材料必须满足: 有较大的电流量,有较高的电动势和端电压,能迅速放电而不极化,放电电压稳定,本身不溶解于电解液中。有人曾对氟化镍(NiF2)和氯化镍(NiCI2)进行过大量研究。虽然两者都有高能密度:NiF2为560A/m2,NiCl2为410A/m2。但它们脱水物不稳定,具有吸水特性;并且活化性能很低,无法与氟化铜相比;电池输出电压稳定性很差,不可能得到实用的放电特性。
氯化银也是一种较好的阳极活性材料。能密度较高,电压还稳定,但由于价格昂贵, —直未被应用。
到目前为止,氟化石墨板是比较理想的阳极材料。氟化石墨板分子式为(CFX)„(0.50.5的氟化石墨可以保证能密度在800~ 860A/m2的范围内。X值从0.62增,放电电位逐渐降低,但放电量和稳定性都有明显提高。因此电池用的氟化石墨合成时,应注意条件的控制和选择。
 
 
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