成果信息
本發(fā)明的目的是提供一種以固體型質(zhì)子酸為電解質(zhì)的鐵-空氣電池，該電池沒有采用通常的離子交換膜，將作為負極的鐵粉粘貼在固體型質(zhì)子酸電解質(zhì)(Tl3H(SO4)2)片的一面，作為正極的鈀-鈷-鎳/石墨烯復(fù)合納米顆粒粘貼在固體型質(zhì)子酸電解質(zhì)片的另一面，壓制成型后組成鐵-空氣電池。電池結(jié)構(gòu)簡單，電池維護方便，成本降低。本發(fā)明的目的還提供了一種以固體型質(zhì)子酸為電解質(zhì)的鐵-空氣電池的制備方法。)
背景介紹
可充電式金屬-空氣電池具有極其重要的應(yīng)用價值，因為它們的理論比能量密度要高于像鋰離子這類充電式電池。這類金屬-空氣電池的能量密度取決于它們的負極所用的金屬，如鋅，鋁，鎂，鈉，鋰和鐵等，而它們的正極反應(yīng)都是氧氣還原反應(yīng)，且氧氣來自于空氣，不需要另外儲存。在這些金屬-空氣電池中，鐵-空氣電池具有重要的應(yīng)用前景，因為在電池的充-放電過程中，鐵不會形成枝晶狀物質(zhì)；另外，鐵是一種價格低廉、資源豐富的金屬，它作為電池材料具有極大的優(yōu)勢。然而，鐵-空氣電池在放電過程中，金屬鐵氧化會產(chǎn)生鈍化膜，從而阻礙鐵的進一步氧化，使電池的放電容量下降。為了解決這一問題，人們提出了許多方案，例如將鐵顆粒微小化，從而拓展其導(dǎo)電通道；在電解質(zhì)中加入金屬硫化物，使硫離子吸附在鐵表面，從而減輕在堿性電解質(zhì)中所產(chǎn)生的氫氧化鐵鈍化物的形成。一般情況下，這種鐵-空氣電池的電解質(zhì)是水溶液電解質(zhì)，要降低鐵的鈍化作用是有限的。使用固體電解質(zhì)是解決這一問題的有效手段。使用固體電解質(zhì)還可避免液體電解質(zhì)在使用過程中的漏液現(xiàn)象，還可避免在冷凍狀態(tài)下電解質(zhì)體積的變化所產(chǎn)生的一系列問題。)
應(yīng)用前景
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