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来源:网络 作者:昂佳科技 点击:次 2022-10-10 13:56:35
①采用镁做为负电极活性材料的镁干高能电池,其结构与锌-锰干电池的结构根本一致。镁具有较低的标准电位和较低的电化学当量,具有良好的应用远景。镁-锰干电池,原来际比能为锌-锰干电池的4倍,工作时电压平稳,低温下工作性能好,耐高温储存。它的不够之处在于存在电压延迟(在开启之后,要经过注定的时间,才能达到最终的电压值),延迟大约2-3秒;镁电极的电流效率因其腐蚀而降低;在低电流下进行长时间间断放电是不可取的。
②空气-金属高能电池:采用大气中的氧做为正电极的活性材料,而金属是负电极的活性材料。
③锂非电解质溶液型高能电池:锂的电化学当量是镁的二分之一,所以锂的性能要优于镁。但是,要是要与水发生剧烈的反应,则需要运用有机或无机的非水溶性溶剂,在电解质溶液中添加无机盐以加高其导电性。所用的阳极主要是氟化物,氯化物,氧化物,硫化物。这种电池的理论比能超过1000瓦/公斤。它的实际比能也更高。当放电电流密度为2 mA/cm 2的情况下,锂-氟化铜(Li/CuF2)电池的实际比能能够达到250瓦时/kg。非水解液是一种低能量比能量低的电池,因为它的低电导率,无法加高其电流密度。而锂-硫化物电池在负载较大的情况下,尤其是在外部短路的情况下,会产生爆裂。
④钠-硫能高能量电池:目前已研发出一种较为成熟的二次能量电池。其负电极为 Na,为熔化的金属钠;正极活性材料是典型地充填于多孔碳中的熔融多硫化钠(Na2Sx),而碳是正电极的集流。为了防止因直接反应致使的自放电,需要运用导电陶瓷管来隔离钠和多硫化钠。另外,在电池中,陶瓷管也用作电解液。在电池放电流程中,正极发生了2 Na─→2 Na++2- Na++2- Na+的反应。
多硫化物是由一根导电的陶瓷管进入到正电极中,与硫发生反应而生成的。要是负极中的钠被消耗殆尽,那么放电就会结束。为了保证钠和多硫化钠均为液体状态,需要在300℃左右进行放电。钠-硫电池的实际比能达到每公斤100瓦/小时,其充放电限期能够达到2000次,所以它尤其适合做为小车动力电池运用。
⑤锂高温高能电池:采用锂做为负极,硫族(含硫化物)、氯做为阳极活性材料,以盐类做为电解质。由于运用了熔盐,所以它的工作温度在300~600℃之间,所以它和钠-硫电池一起被称为高温电池。经过多次的充电和放电循环,液体锂电极容易失水;硫磺在高温下易挥发,具有强腐蚀性,而氯气则不易处置。为此,今后锂高温电池的研发将朝着以锂合金做为负电极和以硫化物做为正电极发展的趋势。例如,锂-铝合金-硫化铁电池,其电池的反应是4 LiAl+FeS2─→2Li2S+ Fe+4 Al
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