高导电性热电池正极材料Ni-NiCl2复合物的原位合成与放电性能研究

无机材料学报, 2016, 31(9): 992-996. doi: 10.15541/jim20160085

高导电性热电池正极材料Ni-NiCl2复合物的原位合成与放电性能研究

褚颖 ^1, , 李云伟 ^2, , 吴启兵 ^3, , 胡静 ^4, , 田千秋 ^5, , 户赫龙 ^6, , 朱永平 ^7,

1.中国科学院过程工程研究所,北京,100190

2.梅岭电源有限公司,遵义,563003

3.梅岭电源有限公司,遵义,563003

4.中国科学院过程工程研究所,北京,100190

5.梅岭电源有限公司,遵义,563003

6.中国科学院过程工程研究所,北京,100190

7.中国科学院过程工程研究所,北京,100190

基金项目: 国家自然科学青年基金(51204155)National Natural Science Youth Foundation of China (51204155)

关键词：热电池 , 正极材料 , Ni-NiCl2复合物 , 原位合成 , 放电性能

In-situ Synthesis and Discharge Performance of Ni-NiCl2 Composite as Cathode Materials for Thermal Batteries

Keywords： thermal batteries , cathode material , Ni-NiCl2 Composite: in-situ synthesis , discharge performance ,

作为高电位化合物,NiCl2是高功率热电池的理想正极材料,但是其比表面积小、导电性差,影响了其热电池的应用.采用升华和原位合成技术,制备具有大比表面积和高导电性的热电池正极材料Ni-NiCl2复合粉体:首先将市售含结晶水的NiCl2·6H2O经过低温干燥处理,脱水后形成黄色粉体,然后在Ar气氛下,经850～900℃进行升华处理,将收集的升华粉体置于Ar+H2还原气氛中,300～500℃温度下还原热处理1h,得到Ni-NiCl2复合粉体.论文讨论并分析了粉体的热力学、晶体结构、原位合成过程和初步的电化学性能.结果表明:升华过程中,NiCl2晶体沿着垂直于c轴的方向生长为直径200～300 μm的层状结构;与纯NiCl2作为正极材料的LiSi | LiCl-LiBr-LiF | NiCl2热电池组的放电曲线相比,Ni-NiCl2复合粉体(5wt％单质Ni)为正极材料的热电池放电曲线更加平稳,激活时间更短.

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