导读:本文包含了高铁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:高铁,电池,碱性,正极,阴极,隔膜,流体。
高铁电池论文文献综述
王素琴[1]（2011）在《用于碱性高铁电池的高铁酸钾的合成及稳定性的改善》一文中研究指出高铁酸盐(Fe(Ⅵ))是铁的高氧化态化合物,具有较高的氧化还原电位、较大的电化学理论容量、合成原料来源丰富,放电产物Fe2O3·nH2O对环境无污染,且可以用做废水处理的絮凝剂。高铁酸盐可以用作废水和生活用水的处理剂及有机合成反应中的氧化剂,还可以用作高铁电池中的正极材料。高铁酸盐(Fe(Ⅵ))的主要制备方法有叁种：电化学氧化法、干化学氧化法和湿化学氧化法。湿化学氧化法在目前被认为是最切实可行的方法,具有合成工艺成熟、成本低、产品纯度较高等特点,但是目前的湿化学氧化法仍具有产率相对较低、操作繁琐、反应时间长、产品容量低等缺点。目前研究的高铁酸盐中K2FeO4最容易被合成,且通常作为合成其他高铁酸盐的中间体。且高铁酸盐均不稳定,容易分解,其中最稳定的高铁酸盐也是K2Fe04(固态时在干燥密封的条件下保存,每年分解0.1%)。由于K2FeO4的这些优点,使其受到更多关注。但是K2Fe04在水溶液介质特别是酸性介质中不稳定,在饱和KOH溶液中比较稳定,但是也会逐渐分解成Fe2O3·nH2O,从而降低其放电性能。针对合成K2Fe04过程出现的问题以及K2FeO4的不稳定性,本文作了如下研究：(1)概述了高铁酸盐的合成方法、纯度分析方法、结构、性质及其应用,并提出了本论文的研究目的和意义。(2)提出了超声波辅助合成K2FeO4的方法,这种方法具有产率较高(53-59%)、操作简单、反应时间短、产品容量高等优点。本文研究了影响制备K2FeO4纯度的因素(吸收氯气的温度、反应物的量、反应时间、分离和纯化工艺等)。通过铬法测定,合成出的产品纯度为95-96.8%。X-射线衍射(XRD)研究表明合成出的K2FeO4为四面体结构,属于D2h (Pnma)空间群。扫描电子显微镜(SEM)显示合成出的K2FeO4晶体为多面体柱状结构,约25-200μm长,1-10μm宽。红外光谱表明K2FeO4是以Fe原子为中心,与四个等价对称的O原子连接构成正四面体的结构。(3)研究了高铁酸钾电池中电极的组成、电解液浓度及放电倍率对其放电性能的影响。并研究了高铁酸钾电极的循环伏安性能。结果显示,高铁酸钾与乙炔黑按照80：20的质量比混合制备的电极,在10mol·L-1 KOH溶液中,以0.25C的放电倍率放电性能最好。且高铁酸钾的纯度越高,放电性能也越好。本工艺合成出的高铁酸钾电池的容量均高于以前文献报道的容量。(4)为了增加高铁酸钾的稳定性,我们介绍了用有机化合物2,3-萘酞菁作为高铁酸钾的保护膜包覆在高铁酸钾的表面,包覆后的材料通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外转换光谱(FT-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)表征。本章还研究了不同比例2,3-萘酞菁包覆K2Fe04后浸泡在电解液中不同时间的电化学性能。恒流放电测试显不K2FeO4的放电容量随浸泡时间的增加而降低,浸泡于10 mol.L-1KOH溶液中3 h,以0.25C的倍率放电到截止电压0.8 V,2,3-萘酞菁的包覆含量增加,K2Fe04的放电容量增大。但是浸泡时间为6 h后,2%的2,3-萘酞菁对于改善K2FeO4的容量更好。2,3-萘酞菁包覆的高铁酸钾浸泡于碱液中3-12 h,其容量大约可以增加26%-50%。开路电位曲线显示K2Fe04的稳定性随着浸泡时间的增加而减弱,随着2,3-萘酞菁含量的增加而增强。通过电化学阻抗谱研究了2,3-萘酞菁改善K2FeO4的稳定性的原因：2,3-萘酞菁包覆在高铁酸钾表面,对高铁酸钾电极起到保护膜的作用,在短时间的浸泡过程中,减慢了高铁酸钾的分解；2,3-萘酞菁在高铁酸钾电极中还增强了电极中电子在界面之间的转移能力。(5)我们选择了与之结构类似的有机化合物酞菁作为高铁酸钾的保护膜。不同比例的酞菁包覆后的K2Fe04通过扫描电子显微镜(SEM)研究,发现K2Fe04晶体的表面也被酞菁部分包覆住,且酞菁的包覆含量越高,包覆的面积越大也越厚。傅里叶红外转换光谱(FT-IR)也显示酞菁包覆在了K2Fe04的上面。本章还研究了不同比例酞菁包覆K2FeO4后浸泡在电解液中不同时间的电化学性能。恒流放电测试显示浸泡在电解液中相同时间后,酞菁包覆的高铁酸钾电池阴极容量比未包覆高铁酸钾的高得多。通过用很少量的酞菁包覆高铁酸钾,浸泡在碱液中3-12h,超铁碱性电池的阴极容量大约可以增加21%-35%,略低于同比例2,3-萘酞菁包覆高铁酸钾的容量。开路电位也显示包覆后的K2FeO4的稳定性随着浸泡时间的增加而减弱,随着酞菁包覆含量的增加而增强。通过电化学阻抗谱探讨了酞菁改善K2FeO4的稳定性的原因：酞菁包覆在高铁酸钾表面,对高铁酸钾电极起到保护膜的作用,在短时间的浸泡过程中,减慢了高铁酸钾的分解；酞菁在高铁酸钾电极中增强了电极中电子在界面之间的转移能力。(6)介绍了使用有机化合物萘作为保护膜,研究其对高铁酸钾稳定性的改善。不同比例的萘包覆后的K2FeO4通过扫描电子显微镜(SEM)研究,发现K2FeO4晶体的表面被萘部分包覆住,且萘的含量越高,包覆的面积越大越厚。傅里叶红外转换光谱(FT-IR)也显示萘包覆在了K2FeO4的上面。本章还研究了不同含量萘包覆K2FeO4后浸泡在电解液中不同时间的电化学性能。恒流放电测试结果显示通过用很少量的萘包覆高铁酸钾后浸泡在碱液中3-12 h,超铁碱性电池的阴极容量大约可以增加1.9%-49%,明显低于同比例2,3-萘酞菁及酞菁对高铁酸钾阴极容量的改善。开路电位显示K2FeO4的稳定性随着浸泡时间的增加而减弱,随着萘的含量的增加而增强。通过电化学阻抗谱探讨了萘包覆对高铁酸钾电极稳定性改善不大的原因：萘在高铁酸钾电极中没有增强电极中电子在界面之间的转移能力。萘只起到保护层的作用,部分阻碍了高铁酸钾和电解液的接触。(本文来源于《中南大学》期刊2011-05-01）
向玲[2]（2009）在《高铁电池正极材料的精制、改性及电化学性能研究》一文中研究指出高铁电池自上世纪九十年代末问世以来,以其绿色环保、放电电压平坦、高比容量等诱人的优势成为电池领域研究新热点,具有广泛的应用前景。但目前高铁电池正极材料自身的稳定性问题是制约其应用开发的主要因素。本文从高铁电池正极材料高铁酸钾的研究出发,组装成模拟电池,针对高铁酸钾因纯度导致的不稳定因素,对高铁酸钾进行精制、固相掺杂改性及改性精制高铁电池电化学性能做了较为系统的研究。采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钾,亚铬酸盐氧化滴定法分析高铁酸钾的纯度,纯度可达97%以上。运用傅立叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析测试手段,分析表征了高铁酸钾的微观结构和晶体形貌。经红外光谱、X-射线衍射证实,合成的产物为精制高铁酸钾单相,扫描电镜测试表明精制高铁酸钾外形呈长而薄的片状结构。在精制高铁酸钾稳定性研究中,考察了在干燥空气、不同浓度氢氧化钾溶液等不同环境对精制高铁酸钾稳定性的影响,实验结果表明固体精制高铁酸钾在干燥的空气中具有很好的稳定性,晶体结构保持完好;氢氧化钾溶液浓度越大,精制高铁酸钾在其中的稳定性越高,在14mol/L氢氧化钾溶液中精制高铁酸钾具有低溶解性和高稳定性,可选择该浓度作为精制高铁电池的电解液。通过充放电循环测试发现,Zn/ K_2FeO_4模拟电池的可逆性较差。本文研究氢氧化钡对精制高铁酸钾的改性及对其放电性能的影响,并研究改性精制高铁电池的循环伏安性能。结果表明:氢氧化钡能改善精制高铁电池的稳定性和电化学性能,20%Ba(OH)2/K_2FeO_4复合材料电极比单纯的K_2FeO_4电极的放电时间和放电比容量有所提高,复合材料电极具有更高的放电电压,在1.5V以上放电平台能持续36.7h,放电比容量从原来的175.6mAh/g提高到242mAh/g。并且通过循环伏安分析,20%Ba(OH)2/ K_2FeO_4复合材料电极比单纯的K_2FeO_4电极峰形尖锐且峰面积较大,说明添加20% Ba(OH)2可改善精制高铁酸钾电极的循环可逆性。在改性精制高铁电池放电性能测试中,本文分别考察了负载、隔膜、材料纯度、浸泡时间、导电剂含量等对改性精制高铁电池放电性能的影响。实验结果得出最佳的改性精制高铁电池电池测试条件。(本文来源于《天津大学》期刊2009-06-01）
温玉臣,王宝辉,张学佳[3]（2008）在《高铁酸钾制备和不同添加剂对高铁电池放电性能的影响》一文中研究指出高铁酸盐作为电池的阴极具有许多独特的优点。综述高铁酸钾的最新合成方法,并添加钛、NiOOH、Li2CO3等添加剂,对其改善高铁电池的放电性能进行了讨论与分析。实验结果表明这几种添加剂对高铁电池放电效率有很大的提高。(本文来源于《辽宁化工》期刊2008年01期）
张俊喜,宋启云,张文博,董俊杰[4]（2007）在《高能绿色环保高铁电池材料K_2FeO_4的制备》一文中研究指出提出了一种电解-电渗方法制备高铁酸钾正极材料的方法,并采用铬酸盐法和XRD法对高铁酸钾的含量和结构进行测定分析.考察了制备过程中电流密度、电解温度和电解时间对K2FeO4产率的影响.结果表明,以白口铸铁为阳极,在20℃,6.5 mA/cm2电流密度下电解8 h,可得到纯度为98%的K2FeO4晶体.(本文来源于《上海电力学院学报》期刊2007年04期）
张俊喜,徐娜,葛红花,吴一平[5]（2006）在《高铁电池用负极材料的可行性分析》一文中研究指出结合高铁酸盐的物理化学性质,确定了高铁电池可用的电解液类型。根据高铁酸盐正极材料的电化学性质,分析了高铁电池负极材料的种类和组成高铁电池的可行性,并讨论了不同负极材料的高铁电池的性质、应用前景和开发重点,以推动高铁电池的发展。(本文来源于《化学通报》期刊2006年09期）
侯宏英[6]（2003）在《新型化学电源—碱性高铁电池初探》一文中研究指出本文采用新型电极材料-高铁酸盐作为电池正极活性物质,以Zn,Cd,Fe,Al四种金属为负极,以浓KOH水溶液为电解质装配成实验电池,对其放电行为进行了初步研究,并剖析其中的实验现象。结果表明:难溶高铁酸盐作为潜在的电池正极活性物质,不仅有可行性,而且具备潜在的优势。(本文来源于《漳州师范学院学报(自然科学版)》期刊2003年03期）
林智虹,陈玉峰,陈日耀,郑曦,陈震[7]（2003）在《高铁电池及其主要影响因素》一文中研究指出以高铁酸盐作为电池的阴极具有许多能量和环境上的优点,有着广阔的发展前景。综述高铁电池的最新研究进展并对高铁酸盐的合成、特性以及各种添加剂的影响也作了简要概述。(本文来源于《电池》期刊2003年03期）
杨长春,石秋芝,侯宏英[8]（2002）在《碱性高铁电池的初步研究》一文中研究指出采用测试实验电池性能的方法 ,对几种可能用于碱性高铁电池的金属负极、隔膜、集流体材料进行了初步研究。结果表明 :作为可充电电池Fe MFeO4(M表示金属 ,下同 )和Cd MFeO4体系较Zn MFeO4体系进入实际应用的可能更大。有还原性的隔膜高分子材料及电液中的还原性杂质与高铁酸盐之间的氧化还原反应 ,导致高铁酸盐正极稳定性和放电容量的降低 ,杂质ZnO和Fe(OH) 3 对固体高铁酸盐的分解也有催化作用 ,在所研究的隔膜材料中 ,辐射接枝聚乙烯微孔膜和改性聚丙烯微孔膜的效果较好。以碳纤维编织布作为高铁酸盐正极的集流体较金属集流体有利于高铁酸盐的稳定。实现难溶高铁酸盐的规模化、低成本生产 ,是高铁电池开发中急须解决的关键问题(本文来源于《电源技术》期刊2002年04期）
侯宏英[9]（2002）在《以高铁酸盐为正极活性物质的碱性高铁电池研究》一文中研究指出本论文对以难溶高铁酸盐K_2FeO_4为正极活性物质的水溶液碱性高铁电池进行了较为系统的研究。采用组装实验电池、X-射线衍射(XRD)和循环伏安(CV)的方法，从实验电池的放电特性、充放电循环特性、自放电特性，不同高铁酸盐的结构特性和电化学特性几个方面，对4种金属负极材料(Al、Fe、Zn、Cd)、6种隔膜材料(复合玻璃纤维、幅射接枝聚乙烯、改性聚丙烯、聚氯乙烯、维尼纶无纺布、皂化再生纤维素)、4种集流体材料(泡沫镍、以铁网为加强层的泡沫镍、切拉银网、炭纤维编织网)在碱性高铁电池中的适用性进行了比较研究；对2种杂质组分(ZnO、Fe(OH)_3)和2类不同贮存方式(干、湿)对实验电池自放电特性的影响进行了比较研究；对3种方法(高温固相反应、次氯酸盐氧化、直流电解)所制K_2FeO_4的实验电池的放电特性、结构特性和电化学性能进行了比较研究。结果表明： 一、不同金属负极与K_2FeO_4所组装实验电池的开路电压、恒阻放电曲线中的平台工作电压、恒阻放电截止到1.0V时K_2FeO_4的容量利用率依Al／K_2FeO_4、Zn／K_2FeO_4、Cd／K_2FeO_4、Fe／K_2FeO_4的顺序逐渐降低；可充电循环性依Cd／K_2FeO_4、Fe／K_2FeO_4Zn／K_2FeO_4的顺序逐渐变差；虽然在水溶液电液中Al／K_2FeO_4体系不可能作为二次电池使用，但从其放电容量、放电功率等方面看该体系作为大功率高容量一次电池或贮备电池具有很大的潜力。 二、 高分子隔膜材料具有或强或弱的还原性，在实验电池中与高铁电池的正极直接接触，可能会被高铁酸盐氧化，造成电池正极容量衰减及稳定性下降。从观察等面积的隔膜引起同浓度同体积的Na_2FeO_4溶液的分解实验可知，不同隔膜材料引起Na_2FeO_4溶液分解速率从大到小的顺序是，皂化再生纤维素膜＞维尼纶无纺布＞改性聚丙烯膜＞聚氯乙烯膜＝辐射接枝聚乙烯膜＞复合玻璃纤维毡。作为隔膜用于Zn／K_2FeO_4实验电池，正极活性物质K_2FeO_4的放电容量效率分别为复合玻璃纤维膜93％、辐射接枝聚乙烯膜68％、改性聚丙烯微孔膜56％、聚氯乙烯微孔膜47％、维尼纶无纺布38％、皂化再生纤维素膜24％。虽然前五种隔膜的还原性很小或较小，作为与高铁酸盐直接接触的隔膜表现出较好的适用性，但随着与电液接触时间的增长，隔膜的孔隙容易浸水，从而导致高铁电池正极活性物质K_2FeO_4的分解，这一点使这几种隔膜不能用于贮备高铁电池。辐射接枝聚乙烯微孔膜和改性聚丙烯微孔膜的抗氧化性较强。皂化再生纤维素膜能有效地阻止溶解态高铁酸盐向负极的渗透，及负极可溶性放电产物向高铁酸盐正极的渗透。 叁、以碳纤维编织布、泡沫镍、切拉银网，作为实验电池的正极集流体，从K_2FeO_4的放电容量效率看，碳纤维编织布优于泡沫镍；以铁编织网为加强层的复合结构泡沫镍基体，对保证Fe／K_2FeO_4体系的正常放电有利，对Zn／K_2FeO_4体系其性能并无明显的优点；在Al／K_2FeO_4和Zn／K_2FeO_4两种电池体系中切拉银网与泡沫镍无明显差异。从避免微量金属影响高铁酸盐的稳定性考虑，碳纤维编织布应是较其它金属集流体更适合于高铁电池，但也造成高铁正极的压制成型、极耳的引出，及其与壳体间的联接变得困难。 四、正极中K_2FeO_4的分解是引起实验电池自放电的主要表现形式，所以对K_2FeO_4的分解有影响的诸多因素都会影响自放电。(1)压制成型的正极经过相同的存放时间，不与电液接触情况下K_2FeO_4的分解比例，比与电液接触情况的小。(2)压制成型的正极与金属负极组装成实验电池后再存放情况下，较正极单独存放情况下K_2FeO_4的分解比例高。(3)在正极活性物质中含有ZnO或Fe(OH)_3杂质时的自放电率高于仅在KOH电液中含有这些杂质。且Fe(OH)_3对自放电的影响程度大于ZnO。(4)以浓度较高的KOH溶液作为电液有利减缓正极中K_2FeO_4的分解。依据这些研究结果，本文认为引起高铁正极自 以高铁酸盐为正极活性物质的碱性高铁电池研究 放电的因素有还原性物质的存在、金属负极自放电过程所析出的氢气、固体K。FeO。的溶 解一分解一再溶解一再分解及负极放电产物和正极放电产物对这一过程的催化促进作 用。 五、粉末XRD结果表明，不同方法所制KZFeO。的纯度从低到高的顺序是高温固相 反应法、次氯酸盐氧化法、直流电解法。K。FeO。正极的容量利用率及自放电率与其纯度 密切相关。所以直流电解法是制备电池级KZFOO4较为理想的方法。 六、将电池级固体KZFZO4与胶状石墨的混合物涂覆于玻炭电极、或填充于泡沫镍基 体上，在0—0．SV（VS丑旮H叨）电位范围内进行循环伏安电扫描，所得循环伏安特性虽然 显示KZFCO4具有一定的可充放电循环性，从CV曲线上具有明显的阴极电流峰和阳极 电流峰循环次数可达300—600周。但与FeO。‘“的生成和还原相应的阳极电流峰和阴极电 流峰的峰电位范围分别是 0石5－0．75V和0．15－0．20V（vs．HgMgO），两者相差 400—450mV， 这表明在所采用的条件?(本文来源于《郑州大学》期刊2002-05-01）
高铁电池论文开题报告
（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：
高铁电池自上世纪九十年代末问世以来,以其绿色环保、放电电压平坦、高比容量等诱人的优势成为电池领域研究新热点,具有广泛的应用前景。但目前高铁电池正极材料自身的稳定性问题是制约其应用开发的主要因素。本文从高铁电池正极材料高铁酸钾的研究出发,组装成模拟电池,针对高铁酸钾因纯度导致的不稳定因素,对高铁酸钾进行精制、固相掺杂改性及改性精制高铁电池电化学性能做了较为系统的研究。采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钾,亚铬酸盐氧化滴定法分析高铁酸钾的纯度,纯度可达97%以上。运用傅立叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析测试手段,分析表征了高铁酸钾的微观结构和晶体形貌。经红外光谱、X-射线衍射证实,合成的产物为精制高铁酸钾单相,扫描电镜测试表明精制高铁酸钾外形呈长而薄的片状结构。在精制高铁酸钾稳定性研究中,考察了在干燥空气、不同浓度氢氧化钾溶液等不同环境对精制高铁酸钾稳定性的影响,实验结果表明固体精制高铁酸钾在干燥的空气中具有很好的稳定性,晶体结构保持完好;氢氧化钾溶液浓度越大,精制高铁酸钾在其中的稳定性越高,在14mol/L氢氧化钾溶液中精制高铁酸钾具有低溶解性和高稳定性,可选择该浓度作为精制高铁电池的电解液。通过充放电循环测试发现,Zn/ K_2FeO_4模拟电池的可逆性较差。本文研究氢氧化钡对精制高铁酸钾的改性及对其放电性能的影响,并研究改性精制高铁电池的循环伏安性能。结果表明:氢氧化钡能改善精制高铁电池的稳定性和电化学性能,20%Ba(OH)2/K_2FeO_4复合材料电极比单纯的K_2FeO_4电极的放电时间和放电比容量有所提高,复合材料电极具有更高的放电电压,在1.5V以上放电平台能持续36.7h,放电比容量从原来的175.6mAh/g提高到242mAh/g。并且通过循环伏安分析,20%Ba(OH)2/ K_2FeO_4复合材料电极比单纯的K_2FeO_4电极峰形尖锐且峰面积较大,说明添加20% Ba(OH)2可改善精制高铁酸钾电极的循环可逆性。在改性精制高铁电池放电性能测试中,本文分别考察了负载、隔膜、材料纯度、浸泡时间、导电剂含量等对改性精制高铁电池放电性能的影响。实验结果得出最佳的改性精制高铁电池电池测试条件。
（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。
高铁电池论文参考文献
[1].王素琴.用于碱性高铁电池的高铁酸钾的合成及稳定性的改善[D].中南大学.2011
[2].向玲.高铁电池正极材料的精制、改性及电化学性能研究[D].天津大学.2009
[3].温玉臣,王宝辉,张学佳.高铁酸钾制备和不同添加剂对高铁电池放电性能的影响[J].辽宁化工.2008
[4].张俊喜,宋启云,张文博,董俊杰.高能绿色环保高铁电池材料K_2FeO_4的制备[J].上海电力学院学报.2007
[5].张俊喜,徐娜,葛红花,吴一平.高铁电池用负极材料的可行性分析[J].化学通报.2006
[6].侯宏英.新型化学电源—碱性高铁电池初探[J].漳州师范学院学报(自然科学版).2003
[7].林智虹,陈玉峰,陈日耀,郑曦,陈震.高铁电池及其主要影响因素[J].电池.2003
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[9].侯宏英.以高铁酸盐为正极活性物质的碱性高铁电池研究[D].郑州大学.2002
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