论文题目: 高铁酸盐的制备及其应用
论文类型: 硕士论文
论文专业: 物理化学
作者: 卢成慧
导师: 廖代伟
关键词: 高铁酸钾,高铁酸钡,制备,正极材料,高铁电池,掺杂
文献来源: 厦门大学
发表年度: 2005
论文摘要: 铁是自然界中含量较为丰富的元素,通常以Fe(0)、Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的价态存在。而Fe(Ⅵ)作为电池正极活性物质,其氧化反应为3电子过程,且反应产物为Fe(Ⅲ),与一般传统碱性电池相比较,它是一种高能无污染的绿色电池。它的研究已成为电池研究领域的一个热点。本论文旨在制备电极材料高纯度高铁酸盐以适应当前社会对高功率高容量电池的需求,首次提出K2FeO4稀溶液回收利用新方法。研究了K2FeO4和BaFeO4的电化学性质,提出稳定高铁酸盐添加剂的选择标准。本文以KClO、Fe(NO3)3·9H2O为原料,采用次氯酸盐氧化法来制备K2FeO4,并以制得的K2FeO4与Ba(CH3COO)2反应制备BaFeO4。研究了反应温度、反应时间、次氯酸钾与硝酸铁摩尔比、不同铁原料、过滤时间长短等对K2FeO4产率及纯度的影响;运用红外光谱(IR)、X -射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重(TG)以及差示扫描量热(DSC)等分析手段,分析表征了K2FeO4和BaFeO4的微观结构以及热分解特性;以制得的K2FeO4和BaFeO4为正极活性物质与Zn、Fe、Al负极活性物质配对,制备AAA型碱性高铁电池和钮扣式电池,考察了K2FeO4和BaFeO4的低负荷放电性能;并研究了掺杂物质对其放电性能的影响。研究结果表明制备高浓度KClO最适合的反应条件;反应温度为10 - 15℃,反应时间为90 - 120 min;制备K2FeO4最适合的反应条件为[ClO-]和Fe(NO3)3·9H2O的摩尔比为3:2,反应温度为30 - 35℃,反应时间为60 min。这样制得的K2FeO4和BaFeO4纯度可达到99.7%和95%以上。IR、XRD、SEM测试表明:K2FeO4是有金属光泽、紫黑色、长条状晶体。
论文目录:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 高铁酸盐发展简介
1.3 高铁酸盐的分析方法
1.4 高铁酸盐的应用
1.5 高铁酸盐电池的研究现状
1.6 高铁酸盐电池存在的问题
1.7 本论文主要研究内容和创新之处
第二章 高铁酸钾材料的制备与检测方法
2.1 实验部分
2.2 反应条件的确立
2.3 产物的微观结构分析
2.4 本章小结
第三章 高铁酸钡制备及其结构表征
3.1 实验
3.2 结果与讨论
3.3 本章小结
第四章 高铁酸盐的应用
4.1 实验
4.2 电池的制作、装配和测试
4.3 结果与讨论
4.4 高铁酸盐作为净水剂应用展望
本章小结
展望
参考文献
硕士期间发表的论文
致谢
发布时间: 2006-12-11
参考文献
- [1].高铁酸盐的制备及其电化学性能研究[D]. 王宏丽.四川大学2006
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