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| 電池用氟化石墨板的應用 |
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已閱：2931 2014-06-23 11:39:18 |
氟化石墨板是生產高能密度原電池的新型特種材料。是電池業迄今為止獲得的高能 密、高穩定性、高利用率的最好材料。
原電池是由一種輕金屬如鋰、鋁作為陰極，固體氟化石墨板和無水電解液組成陽極的電池,其使用可靠，放電性能平穩，微型、輕質、高效、高能，是近期出現的新型無水電池。
高能密原電池的研制，首先是軍事工業發展的需要。為了制造適用的原電池,最初人們用鋰和鈉作為無水電極的陰極，用銅、鎳、銀等的氟化物和氯化物作為陽極材料，均沒有得到滿意的結果。其中對氟化銅作為陽極活性材料研究得最多，其電流理論能密度 為530A/m2左右。當用其與鋰組成電池時，能得到高達3.0 ~ 3.4V的終端電壓，這比水 系原電池電壓高一倍。
但是CuF2有幾個致命的弱點:（1)氟化銅必須有結晶水存在才穩 定(CuF2.2H20)»無水CuF2就不能存在，而是分解成CuF和CuO; (2)氟化銅能溶解于 電解液中，使活化性能降低，從而影響電池性能;（3)氟化銅本身嚴重放電。存放只幾天， 電量就降至50%以下。
且放電后的銅沉淀在鋰負極上,造成兩極短路。由于上述原因，氟化銅不能滿卑實用要求，必須另找新的陽極活性材料。新的陽極活性材料必須滿足: 有較大的電流量，有較高的電動勢和端電壓，能迅速放電而不極化,放電電壓穩定，本身不溶解于電解液中。有人曾對氟化鎳（NiF2)和氯化鎳（NiCI2)進行過大量研究。雖然兩者都有高能密度：NiF2為560A/m2，NiCl2為410A/m2。但它們脫水物不穩定，具有吸水特性;并且活化性能很低，無法與氟化銅相比；電池輸出電壓穩定性很差，不可能得到實用的放電特性。
氯化銀也是一種較好的陽極活性材料。能密度較高，電壓還穩定，但由于價格昂貴， —直未被應用。
到目前為止，氟化石墨板是比較理想的陽極材料。氟化石墨板分子式為（CFX)„(0.50.5的氟化石墨可以保證能密度在800~ 860A/m2的范圍內。X值從0.62增，放電電位逐漸降低，但放電量和穩定性都有明顯提高。因此電池用的氟化石墨合成時，應注意條件的控制和選擇。
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