赵彦龙，刘 发，刘艳萍，张小龙，张 飞，李佳凤，刘倩倩

(1.北方特种能源集团西安庆华公司，陕西 西安 710025；2.空军装备部驻西安地区第三军事代表室，陕西 西安 710025)

1 引言

目前，FeS2、CoS2是应用最广泛的热电池正极材料。1995年，Northrop Grumman公司发现CoS2可用于AQZ热电池中[1]，同时具备高能量输出能力和大功率输出能力[2]。CoS2具有优良的电化学性能，导电率较高，化学稳定性好，热分解温度高。且其为多孔结构，比表面积较大。

FeS2电极电位比CoS2高0.1 V，放电前期电压比CoS2高，与电解质不发生反应，生成物可以导电、或者溶于电解质，减小其内阻；能够在大电流放电，但高温易分解，电导率低，放电时极化较严重。CoS2的电阻率0.002 Ω·cm远低于FeS2的电阻率17.7 Ω·cm[3]，热电池内阻小，电压下降慢[4]，大电流放电及开路电压等性能明显优于FeS2，放电反应中极化小，是一种比较理想的正极材料。但CoS2放电过程中的中间产物Co3S4电导率小，随着放电深度的加大，内阻逐渐增大。

CoS2与FeS2具有相似的晶体结构[5]、不同的反应机理、不同的放电平台。因此，为了提高CoS2的放电电压，减小放电时的内阻，本文将一定量的FeS2添加至CoS2正极中，研究了FeS2作为添加剂对CoS2正极性能的影响。单一的FeS2作为热电池正极材料，在热电池的发展过程中起着至关重要的作用，在热电池中应用多年且工艺成熟，但作为正极添加剂未见报道。

2 实验部分

2.1 正极材料的制备

CoS2与FeS2以不同比例混合后，与三元电解质LiF-LiCl-LiBr/MgO、Li2O以80%∶18%∶2%的比例混合均匀，混合物在锂化炉中420 ℃高温锂化4 h，温度降至室温后取出待用。

2.2 正极材料的表征

通过X-射线粉末衍射(XRD)对CoS2与FeS2进行物相分析，采用0.154 nm的Cu Kα线波长，10°～80°的扫描范围，0.02度的步长进行测试。……