基于普魯士藍類合物電極材料的熱電池性能研究.pdf

1、新能源的開發(fā)是目前解決能源危機的有效途徑之一。新能源包括太陽能、生物質能、熱能、風能等，其中對熱能的轉換利用備受研究者的關注。熱電池是一種集熱電能量轉換和能量存儲于一體的新型器件，通過一個熱動力循環(huán)實現(xiàn)熱能到電能的轉換。即當一種材料具有負溫度系數(shù)時，一個充放電循環(huán)將高溫吸收的能量，在低溫以電能的形式釋放出來，這也為熱能的利用提供了新的方向。
　　本文針對普魯士藍類合物及其碳基復合材料在熱電池上的應用做了如下研究：
　　(1)

2、采用直接沉淀法制備了鈷基普魯士藍類合物（CoHCF），并對其微觀結構進行了表征分析。研究了CoHCF電極材料的室溫條件下的電化學性能以及變溫條件下的溫度系數(shù)、熱電轉換性能。實驗測得CoHCF電極材料的溫度系數(shù)為-0.6958mV K-1。在45℃充電、15℃放電條件下的測試結果為充電容量Qch為17.1171mAh g-1，放電容量Qdis為16.8720mAh g-1，則庫倫效率為98.57％；(-V)dis為629.9mV，(-V)

3、ch為622.0mV。
　　(2)采用直接沉淀法制備了新型催化劑前驅體酒石酸亞鐵（C4H4O6Fe），并對其不同分解溫度下的產(chǎn)物微觀結構變化進行了研究。以C4H4O6Fe為催化劑前驅體，采用化學氣相沉積法制備了螺旋碳納米管（HCNTs），并研究了其不同生長溫度下微觀形貌變化。除此之外，還分析了純化處理對HCNTs微觀結構的影響。當溫度大于600℃時，C4H4O6Fe分解可得到多孔Fe微米顆粒。實驗中HCNTs的最佳生長溫度為550

4、℃。
　　(3)采用共沉淀法制備了CoHCF/HCNTs復合材料，并對其微觀結構進行了表征分析。研究了CoHCF/HCNTs復合材料的室溫條件下的電化學性能以及變溫條件下的溫度系數(shù)、熱電轉換性能。實驗測得CoHCF/HCNTs復合材料的溫度系數(shù)為-0.8903mV K-1。在45℃充電、15℃放電條件下的測試結果表明，充電容量Qch為20.2mAh g-1，放電容量Qdis為19.5mAh g-1，庫倫效率為96.53%；(-V)