制备工艺对铝空气电池氧电极放电性能的影响 *
2021-06-17齐敏杰阙奕鹏雷少帆汤玉英刘孝伟
电池工业 2021年2期
关键词:交流
齐敏杰,阙奕鹏,雷少帆,汤玉英,刘孝伟
(超威电源集团有限公司,浙江 湖州 313100)
1 引言
随着全球经济的飞速发展,人类对化石能源消耗日益增加,化石能源消耗量已超过全部能源的80%[1],引起了全球化石能源危机、环境污染、生态失衡等问题。世界各国为了解决这一生存难题,竞相寻找清洁能源来替代传统化石能源。铝空气电池是一种由氧电极、铝电极、碱性电解液构成的新型电池,并以氧气、金属铝为活性物质[2-4]。铝空气电池的理论电压为2.75 V[5],其理论比能量高达8 135 Wh/kg[6],同时还具有寿命长、使用安全和环境友好等优点[7-8];因此自其诞生以来就受到了研究人员的广泛关注,被称为“面向21世纪的绿色能源”[9]。铝空气电池的氧电极是由扩散层、催化层和集流层三部分压制而成,三者的复合压制工艺参数对铝空气电池氧电极放电性能产生较大的影响[10]。本文对其压制工艺参数进行了分析,通过对氧电极微观结构、交流阻抗谱、电极电势进行分析,研究了压制过程中压力、温度与保压时间对氧电极放电性能的影响,从而优化氧电极制备的工艺参数。
2 实验部分
2.1 氧电极的制作
将含银的催化剂、乙炔黑与导电炭黑按一定比例混合,再向其中加入一定量乙醇,将物料超声混合30 min;之后将盛有物料的烧杯放入60 ℃的水浴锅中,边搅拌边逐滴滴加聚四氟乙烯乳液,使物料成团即为催化层。以无水硫酸钠为造孔剂,加入乙炔黑与乙醇,同样将盛有物料的烧杯放入60 ℃的水浴锅中,边搅拌边逐滴滴加聚四氟乙烯乳液,使物料成团,反复轧制为一定厚度的薄膜即为防水透气层。……
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