鋁空氣電池是以空氣中的氧氣作為正極活性物質(zhì)、鋁合金作為電池負(fù)極、鹽或堿溶液作為電解質(zhì)的高比能電池體系。鋁空氣電池的能量密度遠(yuǎn)高于鋰離子電池,其原材料來(lái)源豐富,安全環(huán)保,是目前最有發(fā)展前景的金屬空氣電池之一。但是鋁空氣電池作為化學(xué)電源仍然存在很多問(wèn)題,若要實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化、工業(yè)化,還需要了解電池性能下降的主要因素,并解決電池放電后期的產(chǎn)物分離問(wèn)題。本文主要研究鋁空氣電池在放電過(guò)程中電解液組成演變,探索導(dǎo)致電導(dǎo)率下降的主要物質(zhì),為實(shí)現(xiàn)鋁空氣電池產(chǎn)物在線分離,改善電池性能提供方法依據(jù)。并對(duì)鋁空氣電池電解液絮凝劑進(jìn)行研究,以降低放電產(chǎn)物Al(OH)3膠體在電池組內(nèi)部地沉積,增強(qiáng)電解液的壽命。本文采用酸堿滴定、紅外(FT-IR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、核磁(NMR)等表征方法,研究了電解液在鋁空氣電池放電時(shí)的堿液濃度、離子形態(tài)、沉淀產(chǎn)物粒徑這幾個(gè)方面的變化。結(jié)果表明:電解液在放電過(guò)程中,電解液的NaOH濃度逐漸降低;電解液中的放電產(chǎn)物鋁酸根離子濃度增加且種類(lèi)變多,其中Al(OH)4-的含量始終為放電產(chǎn)物的主要成分,在這基礎(chǔ)上隨著電池放電過(guò)程的發(fā)生,電解液中會(huì)產(chǎn)生少量其他聚態(tài)的鋁酸根離子;電解液中溶...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1金屬-空氣電池結(jié)構(gòu)示意圖[9]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-2-這使得電池安全性提高，成本降低�？煞Q(chēng)之為半燃料電池。金屬空氣電池的容量對(duì)負(fù)載和溫度的沒(méi)有過(guò)多的依賴性，放電電壓平穩(wěn)，且正極可以使用價(jià)格低廉的催化劑。因?yàn)榻饘倏諝怆姵厮鶕碛械倪@些優(yōu)勢(shì)，使其受到特別的關(guān)注。金屬空氣電池由正極、電解液和負(fù)極組成，與一....

圖1-2鋁空氣電池工作原理[27]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-7-圖1-2鋁空氣電池工作原理[27]在電池工作過(guò)程中，正極的金屬鋁在反應(yīng)中不斷溶解，發(fā)生氧化反應(yīng)；多孔的空氣電極作為負(fù)極，空氣中的氧氣作為活性物質(zhì)，在電解質(zhì)、活性劑和催化劑的三相界面上發(fā)生還原反應(yīng)。在整個(gè)過(guò)程中金屬鋁大量消耗，使化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。....

圖2-1空氣電極制備流程圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-15-續(xù)表通風(fēng)櫥BC-D北京斯?fàn)柛?shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司超聲波清洗機(jī)KQ-250DE昆山市超聲儀器有限公司電化學(xué)分析儀CHI660E上海辰華儀器有限公司新威高精度電池測(cè)試系統(tǒng)CT-3008W-5V1A-10A深圳新威爾多科技有限公司X-射線衍射儀（XR....

圖2-2鋁空氣電池測(cè)試裝置圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-16-正常電池工作溫度，減小溫差引起的電池性能差異。2.3電池的裝配空氣電極和鋁電極使用面積為100cm2（10×10cm2），如圖2-2所示，空氣電極和鋁電極距離約為3mm，將鋁電極和空氣電極分別插入鋁空氣單體電池中，將電解液灌入一側(cè)電解液槽中，....

本文編號(hào)：3967086