正极材料高铁酸盐的制备及电化学性质研究

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1、北京化工大学硕士学位论文正极材料高铁酸盐的制备及电化学性质研究姓名：孙艳芝申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：万平玉2003.5.18北京I"G工大学硕士研究生掌位论文正极材料高铁酸盐的制备及电化学性质研究摘要本论文旨在研究开发碱性锌高铁电池，以适应当前各种移动用电器对高功率、高容量电池的要求，解决现今碱锰电池的重负荷放电特性较差的问题。主要研究了高铁酸盐的化学与电化学制备新方法、电化学性质以及添加剂对高铁酸盐电极性能的影响。研究改进了化学合成制备高铁酸盐的技术方法，首次成功采用活性氢氧化铁为铁源，制备出了更高纯度的高铁酸盐，并使碱液消耗明显减少。研究筛选出了电解法制备高铁酸盐的电解

2、制备条件，具体研究了电流密度、电解液组成及浓度、电解温度、电解时间、阳极材料的结构、阳极活化助剂以及膜材料对电解的影响。采用恒流放电法系统研究了高铁电极的倍率放电特性，并在此基础上，研制了以锌为负极的高铁碱性电池样品。通过对高铁碱性电池的不同负荷和不同温度下的放电及充电测试，表明碱性锌高铁电池是-,co性能优越的碱性电池。本文还对高铁电极的放电机理进行了研究，首次提出了“固液两相溶解平衡过程”的放电机理。在添加剂对高铁电极的影响方面，通过分析得出镍、锰和铋等的特定晶型的化合物是它的有效添加剂。l实验表明，13．NiOOH和Y—MnO，等化合物能大幅度提高高铁酸钾电极的放电性能，并且能对高铁

3、酸钡电极产生有效的掺杂作用。同时还分析了这些添加剂的作用机理，提出了添加剂在高铁电极中扮演着类似于电催化剂的反应历程。V，√√7／√1一关键词：高铁酸盐，化学合成，电解合成，碱性电池，掺杂高铁电极兰塞兰兰查兰竺主!墨—兰—兰—竺—竺—查———一STUDYONPREPARTIONANDELECTROCHEMICALPROPERTIESOFFERRATE(Ⅵ)CATHODEABSTRACTForresolvingtheproblemofdischargeplopertiesofcontemporaryalkalineMn02／Znbatteryathighcurrentdensitiesand

4、suitingtothedemandofhighpowerandcapacityofmovingelectricalequipments·wedevelopedanewtypeofsuper-ironZnbatterycomposedofFe(VI)cathode·InthisDaper,westudiedferratechemicalsynthesis，electrochemicalproduction，charge．dischargepropertiesandtheimpactofadditivesontheelectrochemicalcharacteristicsofFe(VI)c

5、athode．Thetechnologymethodofchemicalpreparationofferratewasstudiedandimproved．FreshFe(OH)3wasadoptedasironsourcesratherthantraditionaliron(III)saltstosynthesizeferratesalts．Theexperimentresultsindicatedthathighpurityferratewasobtainedbyusingthismethod·Wediscussedtheinfluenceofcurrentdensity,electr

6、olytecompositionandconcentration，temperature，electrolysistime，anodematerial，anodeactivatedassistantandmembranematerialoncurrentyieldduringferrateelectrochemicalproduction．Sowegottheoptimalelectrolysisconditionsforferrateelectrolysispreparation．TheC—rateperformanceofFe(VI)cathodewasstudiedbyconstan

7、tcurrentdischargeandsuper-ironZnbatterywasdeveloped．Itwasdemonstratedthatsuper-ironZnbatteryhadsuperiorpropertiesbytestingofitscharge．dischargecapacityatdifferentloadandtemperature·Inthisstudv．weintroducedanewdis