K2FeO4/TiB2高能碱性电池的电化学性能研究

摘要

提高电池性能是适应目前多种应用的需要.当前市场多种一次性电池之中,Zn-MnO2电池由于具有较好的性能和价格拥有较大的市场占有率.然而受到MnO2 308 mAh/g ,Zn 820 mAh/g的容量限制,这种电池已经很难满足当前日益增长的便携能源需求.理论上K2FeO4 和TiB2 有406 mAh/g和2314mAh/g的比容量.因此以K2FeO4和TiB2组成的碱性电池具有更高的容量优势.本文使用K2FeO4作为正极,TiB2作为负极组成一次性高能碱性电池.研究了电解质浓度和放电倍率对此高能电池的影响.在8 M KOH电解液中,在30 mA/g放电电流密度下,K2FeO4正极放电比容量(负极过量)在1.0V以上达到了323 mAh/g ;300 mA/g 放电,1.0 V以上达到157 mAh/g .当正负极活性物质质量比为2 ;1时,0.1 C倍率放电时,此电池达到215.6 mAh/g的比容量,平均放电电位1.37 V ,能量比为295.37Wh/Kg(以正负极活性物质总质量计算),展示了高容量,高能的优势.