【技术实现步骤摘要】
一种热电池用超大功率输出的高电压正极材料
本专利技术涉及热电池
,具体是一种热电池用超大功率输出的高电压正极材料。
技术介绍
热电池是使用高温熔融盐作为电解质的一次电池,只有当内部加热材料提供的热量诱发内部温度达到熔融盐的熔点时,电池方可激活工作,温度达到熔点以上时,电解质从不导电固体变为具有高离子导电率的液体,此特殊功能使热电池具有长时间的保质期,从而具备优异的机械强度和可靠性,因此热电池主要用于军事应用,例如导弹、火箭炮、核武器。常用的热电池材料为过渡金属硫化物,包含FeS2、CoS2、NiS2等,但硫化物的工作电压通常在2V左右,在高功率输出模式下,低工作电压意味着需要承载大电流密度,而根据焦耳定律,大的电流密度会使线路发热量急剧上升,从而烧毁线路,存在极大的安全隐患和损耗,因此,针对高功率输出的工作模式,需要开发高电位正极材料,来减少输出电流,以增强安全性,或减少电池的串联单体数。因W=UI(W:功率,U:工作电压,I:工作电流),如果以100kW恒功率输出,同样300个串联的单体,采用过渡金属硫化物, ...
【技术保护点】
1.一种热电池用超大功率输出的高电压正极材料,其特征在于,所述正极材料按质量百分比计由如下物料制成:非化学计量比Ru
【技术特征摘要】
1.一种热电池用超大功率输出的高电压正极材料,其特征在于,所述正极材料按质量百分比计由如下物料制成:非化学计量比RuxFe1-4x/3F3活性材料50%~85%、高压高离子导电熔盐电解质10%~30%、高电压稳定剂0.1%~5%、高导电率导电剂6%~10%,其中,所述非化学计量比RuxFe1-4x/3F3活性材料中x的取值范围为0<x<0.08。
2.如权利要求1所述热电池用超大功率输出的高电压正极材料,其特征在于,所述高压高离子导电熔盐电解质为LiF-LiCl-KF三元共晶熔盐或LiF-LiCl-NaF三元共晶熔盐。
3.如权利要求1所述热电池用超大功率输出的高电压正极材料,其特征在于,所述高电压稳定剂为Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12,Li7-3xGaxLa3Zr2O12,Li6.4Al0.2La3Zr2O12中的一种或几种组成的复合物,其中,Li7-3xGaxLa3Zr2O12中x的取值范围为0.05<x<0.85。
4.如权利要求1所述热电池用超大功率输出的高电压正极材料,其特征在于,所述高导电率导电剂为碳纳米管,石墨烯,等质量比的乙炔黑与碳纳米管复合物,等质量比的碳纳米管与石墨烯复合物中的一种。
5.如权利要求1所述热电池用超大功率输出的高电压正极材料,其特征在于,所述非化学计量比RuxFe1-4x/3F3活性材料的制备方法,步骤为:
(1)混合:按照具体化学式称取铁盐和钌盐溶解于装有乙醇溶液和均相反应剂的聚四氟乙烯容器中,连续搅拌至铁盐和钌盐溶解,获得棕红色溶液;
(2)加热:将HF溶液加入至棕红色溶液中,令混合液体体积达到聚四氟乙烯容器的体积的70%~80%,静置1h以上,将聚四氟乙烯容器放入磁力搅拌水热反应釜中并密封,然后转速设置为120r/min~500r/min,加热温度为120℃~160℃,加热时间在6h以上;
(3)干燥:将步骤(2)所得产物冷却至室温后,获得粉红色沉淀;然后,将沉淀物用乙醇洗涤以除去未反应的HF,再用超纯水洗涤3次以上,之...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭灏,唐立成,占志强,王京亮,王建勇,陈祥华,石斌,陈铤,
申请(专利权)人:贵州梅岭电源有限公司,
类型:发明
国别省市:贵州;52
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。