高导电性热电池正极材料Ni-NiCl2复合物的 原位合成与放电性能研究

摘要： 作为高电位化合物, NiCl2是高功率热电池的理想正极材料, 但是其比表面积小、导电性差, 影响了其热电池的应用。采用升华和原位合成技术, 制备具有大比表面积和高导电性的热电池正极材料Ni-NiCl2复合粉体: 首先将市售含结晶水的NiCl2·6H2O经过低温干燥处理, 脱水后形成黄色粉体, 然后在Ar气氛下, 经850~900℃进行升华处理, 将收集的升华粉体置于Ar+H2还原气氛中, 300~500℃温度下还原热处理1 h, 得到Ni-NiCl2复合粉体。论文讨论并分析了粉体的热力学、晶体结构、原位合成过程和初步的电化学性能。结果表明: 升华过程中, NiCl2晶体沿着垂直于c轴的方向生长为直径200~300 μm的层状结构; 与纯NiCl2作为正极材料的LiSi︱LiCl-LiBr-LiF︱NiCl2热电池组的放电曲线相比, Ni-NiCl2复合粉体(5wt%单质Ni)为正极材料的热电池放电曲线更加平稳, 激活时间更短。