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高铁电池?

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发表于 2008-11-29 21:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
高铁电池是以合成稳定的高铁酸盐(K2FeO4、BaFeO4等),可作为高铁电池的正极材料来制作能量密度大、体积小、重量轻、寿命长、无污染的新型化学电池。   
  铁电池的优点:   
  高能高容量。目前市场上的民用电池比功率只有60- 135w/kg,而高铁电池可以达到1000w/kg以上,放电电流是普通电池的3-10倍。特别适合需要大功率、大电流的场合。高铁电池性价比高。碱锰电池不能满足目前需大电流大容量用电的数码相机、摄影机等电子产品的需要,锂离子电池因成本在此方面不具很强的竞争力。   
  高铁电池放电曲线平坦。 如Zn-K2FeO4 , 70%以上的放电时间在1.2-1.5V。   
  原料丰富。地壳中最为丰富的元素为铝和铁,铁在地壳中的含量为4.75%,锰的含量为0.088%。同时每mol+6价铁能产生3mol电子,而每mol+ 4价锰仅能产生1mol电子,铁的用量在自身非常丰富的情况下,仅是锰的1/3,大大节约了社会资源,降低了原料的成本。市面上MnO2大约9000元/ 每吨,Fe(NO3)3大约7500元/每吨。  
  绿色无污染。高铁酸盐放电后的产物为FeOOH或Fe2O3-H2O,无毒无污染,对环境友好。不需要回收
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,在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。
高铁电池是充电电池,其的总反应为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O===3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,
电解质:在熔融状态或电离状态下能导电的化合物。KOH纯溶液是电解质,因为是化合物,是纯净物!(水+氢氧化钾溶液是混合物是非电解质)。
Zn(OH)2是弱电解质,强碱只有碱金属的氢氧化物和第二主族钙及钙以下元素的氢氧化物。
Fe(oH)3是电解质,是弱电解质。
为什么高铁电池有这么多特性,为什么市场上没有大批量生产和销售?
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