【摘要】：鋁氧化銀電池具有比能量高、功率大、貯存性能好,特別是能夠大倍率放電等特點,得到大多數(shù)國家的青睞,因此得到了較大的發(fā)展。由于鋁氧化銀電池的成本高,也限制了它大范圍的使用,主要運用在軍事領(lǐng)域。隨著競爭的日趨激烈,對鋁氧化銀電池的性能要求有了更高的要求。鋁氧化銀電池正極作為電池的重要組成部分,正極性能的提高對電池性能提高有重大意義,國內(nèi)外許多研究人員正致力于氧化銀電極的研究。本文章主要對銀電極的活性物質(zhì)和集流體的改性及匹配性進行研究,具體研究內(nèi)容如下:(1)對醋酸銀粉和納米銀粉為活性物質(zhì)的電性能進行考察。采用熱分解法制備醋酸銀粉活性物質(zhì),分別制備1.1mm和1.4mm兩種厚度的銀電極。在電流密度為0.6A/cm~2,電解液溫度為80℃條件下,1.4mm厚銀電極的平均電壓比1.1mm的銀電極低0.03V,但利用率高將近5%。采用新的合成方法合成納米氧化銀,分別制備1.1mm和1.4mm兩種厚度的銀電極,1.4mm厚電極的電化學(xué)性能一般,與1.1mm厚的相比,利用率低了7.86%,平均電壓低了0.014V,兩種厚度電極電化學(xué)性能表現(xiàn)差異較大,在保持電極孔率不變的情況下,電極厚度增加,濃差極化也隨著增大。兩種活性銀粉對比可知,納米銀粉的電壓和利用率都優(yōu)于醋酸銀粉,納米氧化銀電極比表面積的增加有利于提高電極在放電過程中利用率和平均電壓,增加活性物質(zhì)能促進電極的放電,但是納米銀氧化銀電極的激活初期電位沒有提升,由于充電化成效率高,體積膨脹較大,傳統(tǒng)二維銀網(wǎng)無法束縛,銀網(wǎng)會被拉斷,電極破損率較高。(2)對鍍銀泡沫鎳為集流體的電極性能進行考察。首先,通過比較鍍銀泡沫鎳集流體和銀網(wǎng)集流體的銀電極性能,在600mA/cm~2的電流密度下放電,截止電壓為1.4V,激活初期電位高0.335V,平均電壓高30mV,電化學(xué)利用率降低13.68%。其次,堿液濃度從4.5mol/L增加7.0mol/L,隨著堿濃度的增加,電極的電也呈上升的趨勢,當反應(yīng)溫度大于65℃后,堿濃度對電壓影響減小,反應(yīng)溫度低于65℃時,堿濃度對電壓的影響明顯,堿液濃度為4.5mol/L時電壓平臺高,因為堿液濃度的增加會進一步增加使鋁電極鈍化膜變厚從而降低電壓�？傊�,鍍銀泡沫鎳的性能優(yōu)于銀網(wǎng)集流體,激活初期電位提高明顯,但醋酸銀粉比表面積較低,體積膨脹較小,化成充電效率低,后期利用率無明顯提升。(3)主要為了提升激活初期性能和后期利用率,主要對納米氧化銀和鍍銀泡沫鎳制備的銀電極進行匹配研究。納米銀粉和鍍銀泡沫鎳制備的銀電極能同時提高電極激活初期電位、放電電壓和后期利用率�？疾戾冦y泡沫鎳的倍率性能,在0.62~0.84A/cm~2大電流密度下放電,電流密度為0.70~0.77A/cm~2時,平均電壓和電化學(xué)利用率較穩(wěn)定,所以,鍍銀泡沫鎳為集流體的銀電極的最佳電流密度范圍在0.70~0.77A/cm~2。同時考察了電解液濃度和溫度對銀電極性能影響。
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM911

【參考文獻】

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本文編號：2639890