電子與通信設(shè)備用Li-SOCl2電池研究.pdf

1、鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池是近年來發(fā)展起來的新型化學(xué)能源，具有電壓高、比能量大、工作溫度范圍寬、貯存時(shí)間長等優(yōu)異性能，但在實(shí)際應(yīng)用過程中存在電池電壓滯后、大電流工作能力差等問題，影響了Li/SOCl2電池的應(yīng)用。
　　本文合成了2系列過渡金屬酞菁配合物十六氯酞菁鐵(FePcCl16)和二維聚硫雜酞菁的金屬配合物，研究其對(duì)Li/SOCl2電池性能的影響;在碳正極制備過程中添加含氯高分子粘結(jié)劑，研究其對(duì)Li/SOCl2電池性

2、能的影響。本課題的主要研究內(nèi)容為:
　　(1)以四氯鄰苯二甲酸酐、尿素、FeCl2.H2O為原料合成了十六氯酞菁鐵(FePcCl16)，用元素分析、紅外、紫外-可見光譜對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了分析;FePcCl16具有較高的催化活性，對(duì)于大電流和低溫放電尤其顯著，并對(duì)放電電壓滯后和放電時(shí)溫升有較好的抑制作用。在常溫以40 mA/cm2的大電流密度時(shí)，相對(duì)不含F(xiàn)ePcCl16的ER34185型鋰/亞硫酰氯電池，含1.0g/LFePcCl16的電

3、池電壓和容量分別提高了174mV和830mAh。
　　(2)研究了更大的平面型分子二維聚硫雜酞菁的金屬配合物對(duì)P(MPzS8)[M=Fe(Ⅱ)，Co(Ⅱ)，Zn(Ⅱ)對(duì)鋰/亞硫酰氯電池的催化性能影響。P(MPzS8)具有較高的催化活性，催化效果P(FePzS8)＞P(CoPzS8)＞P(ZnPzS8);相對(duì)于不含P(MPzS8)的電池，含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0150％的P(ZnPzS8)、P(CoPzS8)、P(FePzS8)的電池在

4、低溫-40±2℃下以5mA/cm2的電流密度放電，放電時(shí)間分別延長了約20％、45％和55％左右，穩(wěn)定工作電壓分別提高了160mV、200mV和300mV;室溫條件下以電流密度25mA/cm2放電時(shí)，放電時(shí)間分別延長了8％、15％和15％，穩(wěn)定工作電壓分別提高了約120mV、160mV和180mV，放電電壓滯后時(shí)間分別縮短了10s、15s和10s。
　　(3)在碳電極制備過程中，添加含氯高分子粘結(jié)劑。通過碳正極材料對(duì)氮?dú)獾奈锢砦?/p>

5、，測試電極的比表面積、孔徑分布等參數(shù);利用電子掃描電鏡(SEM)對(duì)多孔電極表面形貌進(jìn)行分析，研究其對(duì)鋰/亞硫酰氯性能的影響。在碳電極制備過程中，添加含氯高分子粘結(jié)劑對(duì)電池低溫性能和緩解電壓滯后現(xiàn)象有很好的作用。相對(duì)于碳正極制備過程中不添加粘結(jié)劑的電池，當(dāng)以1000Ω恒阻放電時(shí)，電池在低溫下的穩(wěn)定工作電壓提高了226mV，平均容量提高90mAh;當(dāng)以330Ω恒阻放電時(shí)，電池在在低溫下的穩(wěn)定工作電壓提高了295mV，平均容量分別提高了170