使鋰醯電(LI/SOC 12)能高效率放電及有大電流的特性,關鍵在於碳極的優劣, 本文探討氯化鋰所沈積的碳極片最佳孔徑範圍和電流密度的關係,高速率放電下碳極 片的使用深度及催化劑CoPo(Cobalt Phthalocyanine )加入碳極片中改善放電性能 的效果。 良好的碳極片應具有大的孔體積及大孔徑,氯化鋰的沈積在不同的放電速率皆有最佳 的孔徑使用範圍,在大電流速率放電時,小孔在放電初期即被塞住,整個碳極孔徑分 佈移向大孔區至適宜的沈積範圍內即不再調移,經過表面積計算真實電流密度,進而 尋出適合氯化鋰沈積的孔徑的電流密度間的關係:在真實電流密度為0.479mA/ m2時最佳孔徑約為400A ,而在0.095mA/ m2時則約為100A 即可,在 小電流速率放電,因各孔徑均適宜氯化鋰沈積,而孔洞體積大者可提供較高電能,因 此,改良碳極配方,調配出不同孔徑範圍分佈極片,適合各種不同放電速率極片是以 後改良碳極使用效率的研究方向。 8槽AgCl-ISE微電極列為氯離子選擇電極,放置於碳極片剖面,用電位計量法觀察不 同放電速率下氯化鋰沈積狀況。在電流密度10mA/cm2以下,0.66mm厚的碳極 片氯化鋰沈積在碳極縱深方向分佈均勻,電流密度12.7mA/cm2時氯化鋰的沈積 開始受到質傳現象影響,若要電池在高速率放電下能夠有效使用碳極片,極片厚度最 好小於160um。 大環類有機金屬CoPc加入碳極中,在高速率卒電下,電池性能改善很多,電流密度8 0mA/cm2時電極反應仍未達擴散速率控製。CoPc在碳極上的催化反應使極化現象減 緩,推斷為快速電子轉移的效果。CoPc在SOC 12中會溶解,目前電池的使用僅限於 貯存式電池,發展穩定吸附在電極上的催化電為以後研究的目標。
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