魏治国
,
路新
,
佟健博
,
潘宇
,
王国庆
,
曲选辉
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160344
VB2因具有超高理论比容量(4060 mAh/g)而成为具有发展潜力的空气电池负极材料.实验以VB2为负极活性物质,Ni为导电剂,NH4HCO3为造孔剂,采用粉末冶金方法制备了大容量VB2-空气电池用多孔负极片,并探讨了负极片孔隙度对负极所组装空气电池放电性能的影响规律.结果表明,所制备的多孔VB2负极片放电性能优异,放电比容量可以达到3216～3463 mAh/g范围内;多孔VB2负极片放电容量、比容量、库伦效率和比能量均与孔隙度密切相关.当添加15wt％NH4HCO3造孔剂时,烧结制备的多孔VB2负极片的孔隙度为60.91％,此时VB2-空气电池放电性能最优:放电容量为7792mAh,放电比容量为3463mAh/g,库伦效率为85.30％,放电比能量为2370mWh/g.
关键词:
VB2-空气电池
,
负极
,
比容量
,
粉末冶金
潘宇
,
路新
,
魏治国
,
王国庆
,
曲选辉
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160389
以单质元素粉末为原料,采用1500℃高温反应合成不同成分的钒硼化物粉末,并以制备粉末为活性物质,Ni为导电剂,NH4HCO3为造孔剂,采用粉末冶金工艺制备了多孔V-xB/Ni型(x=2/3～2)负极电极片,探讨不同物相钒硼化物作为空气电池电极活性物质的高容量输出性能.结果表明,当原料粉末中V∶B原子比为1∶1、1∶2时,可分别制得具有单一物相的VB和VB2化合物粉末,当V∶B=3∶2时,合成产物包含V3B2和少量VB相,当V∶B=2∶3时,合成产物为V2B3、V3B4和少量VB2三相混合.制备的V-xB/Ni型电极的孔隙率为60.25～61.75％,放电容量为6129～7901 mAh,比容量为2724～3511 mAh/g.V-xB/Ni型电极的放电性能随着B含量的增加明显提升,所制备V-2B/Ni型电极的放电性能最优,其比容量为3512 mAh/g,库伦效率为86.5％,能量密度达到2504Wh/kg.
关键词:
反应合成
,
钒硼化物
,
粉末冶金
,
空气电池
