热电池论文_吴启兵,向斌,魏俊华,王毅

导读:本文包含了热电池论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:电池,正极,材料,氟化,比容,尖晶石,硫化物。

热电池论文文献综述

吴启兵,向斌,魏俊华,王毅[1](2019)在《多孔氧化镁对热电池安全性能的影响》一文中研究指出通过离心加速度的方法系统地研究了多孔氧化镁视比容和添加量对热电池性能的影响,研究发现:MgO的视比容对常温静态放电性能无影响,但是在高温加速度作用下,当MgO视比容低于8 mL/g时,电池安全性能差。热电池用隔膜中MgO的最佳质量分数为40%,内阻为50~100 m W。首次通过X射线衍射(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)等方法全面地表征了MgO微观结构和表面形貌,有力地证明了MgO利用孔洞结构吸附电解质的过程机理,并确定了热电池用多孔MgO的选用方法。(本文来源于《电源技术》期刊2019年11期)

陈曦,曹晓晖,杨少华,骆柬氽[2](2019)在《热电池高电位Cu_3V_2O_8/Li_2SO_4-Li_2CO_3-LiPO_3-LiF双层复合薄膜电极的制备》一文中研究指出通过高温固相合成方法制备热电池用高电位Cu_3V_2O_8(简称CVO)体系正极材料。将不溶性的高电位CVO正极材料和难溶性的Li_2SO_4-Li_2CO_3-LiPO_3-LiF兼容电解质制备成正极-电解质复合薄膜电极,测试其电化学性能,研究电解质隔膜层中吸附体(石棉纤维)和粘结剂(MgO)的不同含量对复合薄膜电极放电性能的影响。研究表明,在较小的电流密度下,兼容电解质中含石棉纤维和MgO各10wt%的高电位复合薄膜电极在10~40mA/cm~2的低电流密度下表现出良好的电化学性能,电压平台维持在2.5V以上,截止2.0V比容量超过100mAh·g~(-1)。(本文来源于《沈阳理工大学学报》期刊2019年05期)

何董琦,刘岁鹏,彭振国,孙现忠,孙晓兰[3](2019)在《静电激活热电池原因分析》一文中研究指出为解决静电感度实验时激活热电池现象,借鉴电火工品防静电思路,通过对其故障分析、实验验证、故障复现,确定静电激活电池的原因,提出一种预防静电感度的设计思路。结果表明,该设计能有效解决电池静电感度时存在激活的问题。(本文来源于《兵工自动化》期刊2019年08期)

段其智,孟剑,罗莉,袁家伟,万伟华[4](2019)在《热电池的安全性设计策略研究》一文中研究指出随着人们对热电池研究的不断深入,热电池的性能也得到了进一步提高,这使热电池的应用领域变得更加广泛。从武器系统应用拓展到航空领域,该领域要求热电池在外部线路短路情况下热电池亦不得出现爆炸、流液等故障。因此,在对热电池研究过程中,应当从实际情况出发,加强对热电池安全性设计内容的研究,提高热电池在航空领域应用过程中的安全性。(本文来源于《当代化工研究》期刊2019年07期)

邓嘉欣,刘方,朱威全[5](2019)在《跨临界CO_2喷射式热泵热电池控制优化》一文中研究指出本文提出了一种基于跨临界CO_2喷射式热泵热电池的单目标和多目标动态优化策略,该策略可应用于建筑或工业供冷热系统的高效储能优化。耦合系统为由Modelica语言开发的动力学模型,控制策略以冷热水箱的出水温度作为指标,并采用遗传算法对系统的瞬态性能进行优化。研究结果表明,以上两种基于模型的控制策略能优化系统在储能过程中的整体性能。与恒定控制参数下的控制策略相比,这两种控制策略在多控制参数的协调优化中是有效的,多目标控制策略优于单目标控制策略。(本文来源于《低温与超导》期刊2019年06期)

李春振,白鑫涛,王贺伟,王岩,张春晓[6](2019)在《热电池氧化物正极材料研究进展》一文中研究指出传统热电池采用过渡金属硫化物作为正极材料,随着电池小型化的要求,对正极的要求越来越严,国内积极开展了氧化物正极在热电池中的应用研究。综述了国内外学者对MnO_2基氧化物、VO基氧化物、铬酸盐等氧化物正极材料的研究进展,并对各项正极材料存在的问题进行分析,提出了相关优化设计方案。(本文来源于《电源技术》期刊2019年06期)

胡静[7](2019)在《热电池新型正极材料的制备与薄膜化工艺的研究》一文中研究指出热电池是一种以固态熔盐作为电解质的一次性储备电源,因其高比能量和比功率,能够在严苛的环境下正常放电,成为现代武器(战略战术导弹,鱼雷,核武器等)不可替代的军用电源,其技术水平与高端国防武器装备发展息息相关。日新月异的军事工业对热电池提出了越来越苛刻的性能要求,具有高能量输出、高比功率、微型化小型化的电池体系成为军用电源的研究重点。而热电池中正极材料性能是影响热电池性能的关键因素,目前我国实际应用到型号的正极材料多为FeS2和CoS2,其中FeS2材料热稳定性差、电导率低,CoS2材料放电电压低,成本高,实际应用正极材料种类少导致热电池产品单一,不能满足不同军事领域对多样化热电池体系的需求。另外,热电池制备工艺仍采用传统的粉末压片工艺,存在工艺繁琐,制得电池体积大,活性材料利用率较低等问题。更重要的是,该制备工艺严重制约单体电池向小型化和微型化方向发展。本文针对正极材料单一问题,设计合成新型材料NiS2和Fe0.5Co0.5S2,并对高电压正极材料NiCl2材料进行改性研究;针对制备技术落后问题,将丝网印刷工艺用于单体电池的制备实现电池薄膜化,不仅克服传统粉末压片工艺的不足,提高活性材料的利用率和电池的比容量,并且使得电池的小型化和微型化成为可能。具体的研究内容和结果如下:(1)一元硫化物正极材料制备与电化学性能研究通过控制合成温度采用高温固相法制备的一元硫化物FeS2、CoS2和NiS2物相单一、结晶结构良好。同一条件放电测试发现,NiS2放电性能处于FeS2和CoS2之间,可用作中等电压中长寿命热电池正极材料,丰富正极材料的种类。而且,高温固相法生产工艺简单,生产周期短,单次产量高,适合作为工程化生产的制备方法。(2)新型复合硫化物Fe0.5Co0.5S2正极材料制备与电化学性能研究通过高温固相法和液相法分别合成复合硫化物正极材料Fe0.5Co0.55S2。将其进行放电测试发现,电压截止到1.25 V,固相法和液相法合成的Fe0.5Co0.5S2单体电池的放电比容量为1547.17 As·g-1和1872.89 As·g-1皆高于FeS2体系电池放电比容量,结合了FeS2高电压和CoS2高电导率的优势。另外,液相法合成的Fe0.5Co0.5S2在物理性能和放电性能上都优于固相法合成的材料。设计合成的新型复合硫化物Fe0.5Co0.5S2,尤其是液相法合成的Fe0.5Co0.5S2,是FeS2较为理想的替代材料。(3)高电压NiC12正极材料制备与改性研究采用高温升华处理得到比表面积大、结构疏松的片状NiCl2材料,改善了NiCl2紧凑的结构,提高电化学活性。为缓解溢流现象,用LiF-LiBr-KBr替代LiF-LiCl-LiBr后电解质NiC12体系单体电池的放电时间提高2.57倍。为提高NiCl2材料的导电率,一种方法是通过机械球磨方法在升华NiCl2中掺杂导电剂镍粉,电池的激活时间由7.57 s缩短至023 s,电池内阻也显着降低;另一种方法是泡沫镍基体替代传统不锈钢基体,放电过程中泡沫镍既充当基体又作为导电剂,NiCl2体系单体电池放电电压可达2.55 V,电压截止到1.5 V,电池的比容量为684.61 As·g-1,是不锈钢基NiC12单体电池比容量的229倍。因此,改性后的NiC12克服了自身的缺陷是高电压高能量输出电池正极材料理想的选择。(4)薄膜单体电池制备与电化学性能研究采用丝网印刷法制备出厚度为50 μm CoS2薄膜正极,该薄膜具有良好机械性能和柔韧性。CoS2薄膜正极与压片正极单体电池的放电比容量分别为2092.61 As·g-1和1076.65 As·g-1,CoS2薄膜正极活性物质利用率为66.70%。在CoS2薄膜正极基础上制备的CoS2/LiF-LiCl-LiBr复合薄膜,复合薄膜厚度仅为300 μm,极大地减小了电池的厚度和减轻了电池的重量,不仅使电池小型化和微型化成为可能,而且可以满足高新技术武器对高电压、高比容量热电池的需求。另外,薄膜单体电池的脉冲承载能力比压片电池提升30%,适合短时间内需要改变功率的热电池体系。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)》期刊2019-06-01)

郭胜楠[8](2019)在《新型热电池正极材料的制备及电化学性能研究》一文中研究指出热电池是一次贮备电池的一种,以固态熔盐作为电解质,具有能够大功率放电、贮存时间长、能耐苛刻环境等优点,是国防科技和武器工业应用中重要的化学电源体系。新一代武器装备的发展对热电池的性能不断提出更高的需求。正极材料是热电池体系的重要组成部分,对热电池体系的性能有着决定性的影响。但是,目前能够实际应用的正极材料仅有FeS2、CoS2等几种硫化物,随着军事应用的快速更新换代,现有的正极材料已逐渐不能满足大比容量、高输出功率的电源体系的设计要求,亟需开发新型的高性能正极材料。针对现有热电池正极材料FeS2在导电性、热稳定性及CoS2在放电电压等方面的不足,本论文以探索发展高性能新型热电池正极材料为目的,沿高比容量和高电压两个方向,通过对现有正极材料进行掺杂改性及开发新型电化学体系,研究了镍钴锰叁元硫化物、二硫化钨及铁基氟化物等正极材料的制备和电化学性能。主要进行了以下工作:(1)利用高温固相法合成了高电导率镍钴锰叁元硫化物正极材料。按组分比例,命名为NCM333、NCM622、NCM811。结果显示,叁元硫化物具有极好的导电性。其中,NCM811正极材料具有最优的性能,单体电池总极化约6mΩ。在同一测试条件下进行放电时,NCM811具有比FeS2和CoS2更平稳的放电性能,截止电压1.5 V时,比容量为289.4 mA h g-1,与CoS2的297.2 mA h g-1基本相当。NCM811成本低廉,是比CoS2更合适的长寿命热电池正极材料。(2)利用高温固相法合成了大比容量片状WS2纳米材料。WS2具有极高的热稳定性,其热分解温度超过1200℃。添加适量Li-Si合金粉对WS2进行预锂化,能够消除放电尖峰,成功将其应用于热电池。WS2单体电池的开路电压为1.43 V;截止电压1V时,放电比容量为334.7 mA h g-1,单体电池的总极化约10-11 mΩ。片状WS2纳米正极材料的热稳定性极其优异,放电比容量远高于CoS2,是理想的新一代大比容量长寿命热电池正极材料。(3)利用液相法合成了分级结构高电压FeF3正极材料。通过研究反应温度、时间、反应物浓度及脱水温度等实验条件对FeF3晶体形貌的影响,制备了纳米尺寸颗粒组装成微米级长方体的分级结构(Hierarchical structure)FeF3多孔材料。FeF3材料具有优异的热稳定性,初始分解温度为800℃。FeF3单体电池的开路电压为3.3 V。在电流密度为100 mA Cm-2的条件下,FeF3单体电池的放电电压为3.2 V,分级结构使其具有稳定的高电压放电平台。截止电压为2 V时,放电时间为276 s,比容量为81.9 mAhg-1。通过在FeF3正极材料中添加1 wt.%的多壁碳纳米管作为导电剂,大幅提高了其电子导电性,使电池的总极化从45 mΩ降低至约10 mΩ,放电时间倍增至542 s。使用Co掺杂进一步改善了FeF3正极材料的导电性,使单体电池的总极化从10 mΩ降低至6-8 mΩ。其中Co掺杂5%样品放电时间长达813 s,比容量为241.1 mA h g-1,为FeF3-MWCNTs 的 1.5倍。分级结构FeF3正极材料具有“3 V”放电平台,通过掺杂改性大幅改善了导电性,使其成为理想的高电压大功率热电池正极材料。(4)使用NH4HF2和Fe2O3作为氟源和铁源,制备了铁基复合氟化物材料FeF2.2。固相法相对液相法更加安全,有利于大规模合成。FeF2.2热稳定性高,放电时具有协同放电作用,因此兼具FeF3的高电压和FeF2的高电导率,单体电池在电流密度100 mA cm-2下,初始放电电压为3 V,截止电压2 V时,放电时间为414 s,放电比容量为123 mA h g-1。但是由于固相法FeF2.2不具备高电压放电平台,需要对其颗粒形貌进行进一步优化。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)》期刊2019-06-01)

宋恒旭,牛永强,赵宇宏,连冬晓,任敬霞[9](2019)在《Cr~(3+)和Ni~(2+)复合掺杂的尖晶石氧化物用于提高钻孔热电池放电性能(英文)》一文中研究指出为了提高用于油气以及地热钻井热电池正极材料的比容量和电压稳定性,将Cr和Ni离子同时掺杂到尖晶石锰酸锂中。通过固相法制备的LiCr_xNi_yMn_(2-x-y)O_4(0≤x≤0.3,0≤y≤0.3)材料显示出结晶度良好的尖晶石相结构和规则的八面体形态。研究了LiCr_xNi_yMn_(2-x-y)O_4材料与LiNO_3-KNO_3共晶电解质的热相容性以及LiCr_xNi_yMn_(2-x-y)O_4/Li-Mg-B电池体系在10~30 mA·cm~(-2)的电流密度以及200~300℃的温度范围内的放电性能。用Cr~(3+)和Ni~(2+)部分取代尖晶石中的锰,增强了尖晶石结构的稳定性,从而提高电池的电压和容量。其中,LiCr_(0.1)Ni_(0.3)Mn_(1.6)O_4在10 m A·cm~(-2)和300℃的条件下具有最大比容量713.29 mAh·g~(-1),在LiNO_3-KNO_3熔盐电池中放电性能良好。(本文来源于《无机化学学报》期刊2019年05期)

杨潇薇,李科,王静,邓亚峰[10](2019)在《热电池电解质流动抑制剂MgO的研究》一文中研究指出为获得性能优良、满足科研生产需求的电解质粘合剂MgO材料,采用扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)等测试手段对国内九种MgO材料进行了微观形貌和比表面积、孔径分布特征的观察分析;并通过测试电解质泄露量,评价不同MgO作为吸附剂时的吸附作用效果和不同种类MgO作为粘合剂时的抑制流动情况;同时将不同种类的MgO材料作为粘合剂制备成单体电池,进行了电性能的测试。结果表明:1~#~9~#样品形貌差异非常明显,由粒径约为几十纳米~几百纳米的颗粒聚集体或片状聚集体组成;与现有生产使用的1~#MgO材料平均孔径和总孔体积性能参数相近的有3~#、5~#和9~#MgO;与其他几种MgO材料相比,3~#MgO具有更强的吸附能力,并且对电解质E有更强的流动抑制作用;与现有生产使用的1~#MgO材料相比,以3~#MgO为抑制剂制成的单体电池具有最高的放电比容量和更高的放电电压。(本文来源于《电源技术》期刊2019年04期)

热电池论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

通过高温固相合成方法制备热电池用高电位Cu_3V_2O_8(简称CVO)体系正极材料。将不溶性的高电位CVO正极材料和难溶性的Li_2SO_4-Li_2CO_3-LiPO_3-LiF兼容电解质制备成正极-电解质复合薄膜电极,测试其电化学性能,研究电解质隔膜层中吸附体(石棉纤维)和粘结剂(MgO)的不同含量对复合薄膜电极放电性能的影响。研究表明,在较小的电流密度下,兼容电解质中含石棉纤维和MgO各10wt%的高电位复合薄膜电极在10~40mA/cm~2的低电流密度下表现出良好的电化学性能,电压平台维持在2.5V以上,截止2.0V比容量超过100mAh·g~(-1)。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

热电池论文参考文献

[1].吴启兵,向斌,魏俊华,王毅.多孔氧化镁对热电池安全性能的影响[J].电源技术.2019

[2].陈曦,曹晓晖,杨少华,骆柬氽.热电池高电位Cu_3V_2O_8/Li_2SO_4-Li_2CO_3-LiPO_3-LiF双层复合薄膜电极的制备[J].沈阳理工大学学报.2019

[3].何董琦,刘岁鹏,彭振国,孙现忠,孙晓兰.静电激活热电池原因分析[J].兵工自动化.2019

[4].段其智,孟剑,罗莉,袁家伟,万伟华.热电池的安全性设计策略研究[J].当代化工研究.2019

[5].邓嘉欣,刘方,朱威全.跨临界CO_2喷射式热泵热电池控制优化[J].低温与超导.2019

[6].李春振,白鑫涛,王贺伟,王岩,张春晓.热电池氧化物正极材料研究进展[J].电源技术.2019

[7].胡静.热电池新型正极材料的制备与薄膜化工艺的研究[D].中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所).2019

[8].郭胜楠.新型热电池正极材料的制备及电化学性能研究[D].中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所).2019

[9].宋恒旭,牛永强,赵宇宏,连冬晓,任敬霞.Cr~(3+)和Ni~(2+)复合掺杂的尖晶石氧化物用于提高钻孔热电池放电性能(英文)[J].无机化学学报.2019

[10].杨潇薇,李科,王静,邓亚峰.热电池电解质流动抑制剂MgO的研究[J].电源技术.2019

论文知识图

电池组装与密封流程图生物质能制氢“纳米森林”生长过程示意图二氧化钦纳米管的形态薄膜样品的光电化学性质I-V曲线图电池及其参数设置

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热电池论文_吴启兵,向斌,魏俊华,王毅
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