文档介绍：分类号UDC 540 硕士学位论文密级碱性高铁酸盐电池中高铁酸钾的合成及稳定性能和放电性能的改善 Chemical synthesis andimprovements ofstability and dischargeperformance ofpotassium ferrate(VI)for alkalinesuper ironbattery 作者姓名:陈红燕学科专业:应用化学学院(系、所):化学化工学院指导教师:杨占红教授论文答辩日期2 11兰:_·加答辩委员会主廖孕巡中南大学 2012年5月脚D 舢7 删6 ㈣9 舢2 脚Y 原创性声明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名:』月4日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文, 允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》, 并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名: 导师签名础丝日期:二她浒』月丑日摘要摘要高铁酸盐电池也即超铁电池,因为其具有较高的氧化还原电位、较高的电化学理论容量、平稳的放电平台、放电产物无污染、合成原料来源丰富等诸多优点成为电池领域的研究热点。虽然有诸多优点, 但是目前高铁酸盐电池向工业化发展受到了一定的阻碍,其原因主要有:高铁酸盐材料合成过程复杂且成本过高、高铁酸盐材料稳定性差, 自放电分解现象比较严重,电池放电效率较低等。针对高铁酸盐存在的合成困难和不稳定性,本文作了如下研究: (1)概述高铁酸盐的合成方法、分析方法、结构、物理化学性质及其应用,并提出了本论文的研究目的和意义。(2)改进高铁酸钾(K2Fe04)的合成方法,并研究影响K2Fe04合成反应的因素,如***气吸收温度、碱度,反应物的浓度和质量,反应温度和时间,分离和纯化工艺等。合成出来的产品纯度用亚铬酸盐法测定,(XRD),红外光谱(FT-IR)并I扫描电子显微镜(SEM) 对产品进行表征。亚铬酸盐法测定表明K2Fe04的纯度为90%.%, ,空间群为D2h(Pnma), 而且表明本实验所合成的KEFe04纯度高于95%,SEM研究表明 K2Fe04呈长方体片状,结晶良好,表面光滑。(3)本论文系统地研究了KEFe04的电化学性能,如循环伏安性能,放电性能。研究并讨论了电解液浓度、放电倍率、导电剂种类及含量,放电温度、K2Fe04纯度等对其放电性能的影响。研究结果表明,KEFe04与乙炔黑按9:1的质量比混合,在10 mol·L。1KOH溶液中, 放电温度在25℃.30℃之间, C的倍率放电时放电性能最好。且其放电性能随K2Fe04纯度增加而改善。(4)为了提高K2Fe04的稳定性,使用有机化合物四苯基卟啉在有机溶剂二***甲烷中包覆K2Fe04,并通过扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱(EDS)、傅里叶红外转换光谱()对包覆后的材料进行表征。结果显示,K2Fe04成功被卟啉包覆。本章同时研究包覆前后 K2Fe04的循环伏安曲线(CV),比较包覆前后K2Fe04分别在空气中和在电解液中的稳定性能,研究包覆前后KEFe04的交流阻抗性能和开路电位性能。循环伏安图显示包覆后的KEFe04峰电流减小并且峰电位向正方向偏移。潮湿空气中的稳定性测试表明未包覆的K2Fe04暴硕士学位论文摘要露在空气中纯度迅速下降,包覆后的K2Fe04比未包覆的更稳定,且包覆比例越高,K2Fe04纯度下降越慢。恒流放电测试表明K2Fe04电池在KOH溶液中不稳定,在10 tool·L‘1KOH溶液中浸泡6 h后放电容量下降了75%,而用卟啉包覆后稳定性有很大提高,其中8%pt-啉包覆的K2Fe04在10 mol·LoKOH溶液中浸泡6 h后放电容量比未包覆的K2Fe04增加了89 mAh g-1。交流阻抗研究表明,K2Fe04电极在溶液中浸泡后电荷转移电阻增大,用卟啉包覆后电荷转移电阻也变大,表明四苯基卟啉包覆在K2Fe04表面,对K2Fe04电极起到保护作用,减慢了K2Fe04的分解。开路电位曲线显示K2Fe04的稳定性随浸泡时间的增加而减弱,随四苯基卟啉包覆含量的增加而增强。(5)用四苯基卟啉包覆K2Fe04后,当其立即放电时,