铝电池阳极材料的开发与应用.pdf

铝电池阳极材料的开发与应用 王兆文， 李延祥“， 李庆峰， 高炳亮， 邱竹贤 （ 东北大学材料与冶金学院， 沈阳 “ “ “ ； 北京科技大学冶金学院， 北京 “ “ “ 6 6 9 A B6 ; 铝5过氧化氢电池。铝5过氧化氢电池是 铝5空气 （氧气） 的一个分支。在使用气体反应物不 便 （如水下应用） 的条件下， 过氧化氢是便捷的氧源。 在碱性电解质中， 铝5过氧化氢电池的电池反应为 3 48 A A 5B 3 4 （A ） 5 ;’ 4 4B 8C 这种电池的设计有两种方式。一种是采用直接 向电解液中加入 A ［ 8］ 。 / D 1 4 E等 ［ ;］采用向 F A 中连续添加A的方法， 成功研制了铝5过 氧化氢电池体系， 用作潜艇的能源。该电池可以驱 动潜艇多次航行， 每次航行8 ， 中间间隔 来补 充过氧化氢溶液。G 1等设计了多功能铝电池， 当 加入海水作为电解质时， 电池低功率 （ 9 ） 运行， 而 海水和过氧化氢混合液体作为电解质时， 实现高功 率 （ 电池体系 ［ J］ 。由于氯气 难于储存， 进而研究金属氯化物电极。氯化物阴极 在熔体中的溶解度过高， 限制了这种电池技术的开 发。随后的研究则致力于采用硫及其同族元素作为 阴极材料。由于硫电极存在不易储存和溶解等问 题， 日本、 丹麦等国的科学家研究了各种过渡金属 （如镍网阴极 ［ ］ ） 及其硫化物的电极， 如“ 和 I 4 5。等摩尔组成的熔体呈中性。当氯化铝含量高 于J I 4 5 M。金属铝只能从酸性熔体中沉积出来， 因此 碱性熔体可用于一次电池， 而酸性熔体才可以用于 二次电池。业已表明， 熔体中电沉积的铝可以有效 地再放电而不会引起电解质的分解， 因此酸性熔体 被广泛用于二次电池的开发。在常温熔盐体系中， 研究过的一次和二次电池有3 4 5I 4 ，3 4 5“ I 48，3 4 5I P I 4 ，3 4 5“ 7 6 - ; 9 7 - 5 .， ， ［ 6 5 B CD “ E 6 6 . 7 , . B; B - . B ［0］“ J 9 7 6 5 F B8 7 ;， ’， . B - . BS / ; 9 9 - B; 9 9 5 7 6 ; 9 9 T 7 6 5 9 7 BSF , 6 5 / .4 6 5 Z - , 4 5 3 6 6 ［8］ ／ ／ 6 5 “ K 7 FW . 7 6 9 6U8，L 6 /*[， 7 ; 9 “ F ; . - B - . B／ - 6 5 B, - 9 H - , B F 9 5 6 - , SB 7 ; 95 F 9 5 6 - , SS C 7 9 4 6 - , - . - B F 9 5 6 - , 9 7 6 5 9 7 . , ’ ’ ［0］“ J 9 7 6 5 F BD 5 ， ， 9 B - B - . B／ F 9 5 6 - . 6 F ; 6 / ; C 9 9 9 B 4 9 5 - . / ; 6 5 5 B7 B 4 6 ; 7 6 B 5 9 7 . B - . ; 7 B 5 9 7 . I，5 8 0 6 0 1 ’ P， ’ ’, 1 J ，F * H ’ I） 1 ’ - 0 - 1 F 6 BC ; 7 7 6 - B - . B; . 5 , ; . , - . 6 ; B 9 7 6 5 F B - B; . 5 , ；; 9 B - . B; 9 9 5 ；; 9 B - . BC ; 7 7 6 有色金属第 K卷 万方数据