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编辑：北方有色网
来源：沈阳化工大学
热电池由基片、正极、负极、电解质、加热系统及保温材料组成，其正极材料电化学性能优劣直接影响热电池的稳定性和可靠性，研究新型正极材料是当今国内外能源材料领域热点之一。已经商业化的热电池正极材料为 FeS2，但该材料电导率低、热稳定性差，分解温度仅为500℃，尤其在高过载和开路搁置等条件下，严重影响了热电池的放电性能。CoS2具有电阻率低，其电阻率为0.002Ω·cm，远低于 FeS2的17.7Ω·cm，降低了电池的欧姆极化;化学稳定性好，高温时不与低共熔盐电解质发生反应;分解温度高约650℃是长寿命热电池理想正极材料。可见 CoS2将成为替代 FeS2制备大功率长寿命热电池的新型正极材料。本技术研究了热电池 CoS2正极材料的制备工艺，获得八面体结构 CoS2粒子自主知识产权的发明专利，其电化学性能得到极大提高，长寿命 LiSi-CoS2热电池有着日益扩大的市场发展空间。
热电池一问世就广泛应用在军事领域。从各种战斗机紧急救生电源采用的 EAP-12188 型热电池到声纳浮标上的 AN/SSQ-62C 型热电池[8]，目前在各类导弹、炮弹上都可见到热电池的应用。热电池之所以被如此广泛地应用，原因在于其具有比功率和比能量高，激活速度快(0.2-2秒)，储存时间长(10-25 年)，使用温度范围宽，造价低廉、生产工艺简便、不需维护和保养等优点。作为一种高温能源，热电池使用环境温度为-45-550℃，而锂离子电池的工作温度仅为-20-60℃。热电池已被广泛应用于火箭、鱼雷、导弹、核武器、火炮及各类应急设备的理想电源，在军事领域占有重要地位。近些年来热电池也在向民用领域发展，现已有将其作为地下高温探矿电源，飞机黑匣子应急电源的研究报道[21-22]。表 1 为美国海军几种现用 Li-Si/FeS2 热电池的性能数据。随着单体电池的大量需求，作为高品质热电池正极材料的原料，产业化具有极大的市场空间，并已形成替代 FeS2 的趋势。
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