诸毓武,胡华荣,梁一林,高俊丽

(1.中国人民解放军海军驻上海地区航天系统军事代表室,上海 201109;2.上海空间电源研究所,上海 200245)

0 引言

热电池是一种热激活贮备电池,在常温下电解质为固体,使用时通过自身的加热系统将电解质熔融成离子型导体,电池开始放电[1]。随着技术的发展,武器系统对电源的要求越来越高,如热电池能在较短时间内将能量快速释放。热电池的比功率可分为质量比功率和体积比功率,分别是单位质量和单位体积所能输出的功率,是衡量热电池先进性的重要指标之一[2]。为提高电池的比功率,除减轻结构材料的质量外,应选用性能优良的正、负极材料,使其具有大电流放电能力。锂系热电池目前常用的正极材料主要为二硫化铁[3]。经数十年的研究,二硫化铁的应用非常成熟,主要从天然矿石中提取,性能稳定,价格便宜,以二硫化铁为正极材料的产品已成为热电池的主导产品。随着热电池技术的发展,特别是大容量锂系负极材料的应用,二硫化铁的高内阻、低热稳定性等固有缺陷制约了热电池性能的大幅提高[4]。

作为与铁同一周期同一族元素的硫化物,二硫化钴(CoS2)具有相似的性能,其中金属元素均以+2价形式存在,硫以—S—S—的形式存在,因此在热电池应用中取代二硫化铁(FeS2)十分方便。二硫化钴在自然界中不常独立存在,目前生产用二硫化钴均采用无机合成法制备。二硫化钴在高温下也会发生分解,生成的单质硫在高温下为气态,影响热电池的安全性。……