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电液流量及电流密度对海水激活电池输出特性的影响
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作者 陈培强 郑群 +6 位作者 姜玉廷 熊春华 陈今茂 王旭东 黄龙 阮曼 徐万里 《化工学报》 北大核心 2025年第7期3235-3245,共11页
海水激活电池输出特性是衡量其实用化的关键指标,而电液流量及电流密度作为其运行过程中的重要参数,对电池输出特性的影响尤为显著。通过构建海水激活电池多物理场耦合模型,系统研究了不同电液流量、电流密度对海水激活电池输出特性(电... 海水激活电池输出特性是衡量其实用化的关键指标,而电液流量及电流密度作为其运行过程中的重要参数,对电池输出特性的影响尤为显著。通过构建海水激活电池多物理场耦合模型,系统研究了不同电液流量、电流密度对海水激活电池输出特性(电化学特性、传质特性)的影响。结果表明:适当提高电液流量可以有效降低浓差极化,显著提升电池的输出电压和放电能量。电流密度的增加虽能显著提升功率密度,但同时也会加剧浓差极化与欧姆极化效应,降低电池的能量密度。通过熵权法综合评价发现,电液流量250 ml/min与电流密度600 mA/cm^(2)组合下的综合评价值高达0.808,表明电液流量与电流密度的协同优化可有效提高电池的输出特性,为其实际应用提供可靠的理论依据。 展开更多
关键词 海水激活电池 数值模拟 优化 对流 传质 电化学
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海水激活电池电解液流动特性分析
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作者 郑群 陈培强 +3 位作者 王长富 熊春华 徐万里 阮曼 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4770-4779,共10页
针对海水激活电池极板间电解液分布不均及电解液流量适配问题,提出一种新型仿生鹿角型流道结构,利用正交设计及计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法,研究多因素交互作用下海水激活电池内部电解液的流动特性,并对电解液... 针对海水激活电池极板间电解液分布不均及电解液流量适配问题,提出一种新型仿生鹿角型流道结构,利用正交设计及计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法,研究多因素交互作用下海水激活电池内部电解液的流动特性,并对电解液流道优化进行研究。结果表明:对电解液流动特性影响最大的是流道数目,其次是电解液流量和流道偏转角;流道数目、电解液流量和流道偏转角的最佳匹配值分别是12个、200 ml/min和20°;对流道结构进行优化后,明显提升了极板间电解液的分布均匀性,调峰效率达到36.2%。研究结果能够为海水激活电池流道结构优化设计提供参考价值。 展开更多
关键词 海水激活电池 流道 正交实验 数值模拟 优化设计 计算流体力学 多相流
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海水电池AgO电极性能改善研究 被引量:1
3
作者 杨聪 白瑞发 王伟 《船电技术》 2024年第6期84-86,91,共4页
采用化学合成法制备AgO粉末,通过控制适当的反应物浓度和反应温度,制备得到96%纯度以上的AgO粉末。使用不同粘合剂和不同结构导电骨架制备电极,进一步组装成海水电池测试不同制备方法下电池的电性能,结果显示当添加1%含量的PVDF作为粘合... 采用化学合成法制备AgO粉末,通过控制适当的反应物浓度和反应温度,制备得到96%纯度以上的AgO粉末。使用不同粘合剂和不同结构导电骨架制备电极,进一步组装成海水电池测试不同制备方法下电池的电性能,结果显示当添加1%含量的PVDF作为粘合剂,使用多层蜂窝状银网作为导电骨架时,AgO电极的电性能提升较明显。 展开更多
关键词 海水电池 AgO电极 电性能
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一种新型海水电池用镁负极材料的研究 被引量:31
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作者 邓姝皓 易丹青 +4 位作者 赵丽红 周玲伶 王斌 冀成年 兰博 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期402-405,共4页
通过正交实验设计出一种新的Mg合金负极材料,研究了几种添加元素对镁合金的电化学性能的影响;用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜结合能谱(SEM)和金相显微镜(EDS)分析了镁合金的相结构、表面形貌和显微组织;采用化学和电化学方法研究了镁合... 通过正交实验设计出一种新的Mg合金负极材料,研究了几种添加元素对镁合金的电化学性能的影响;用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜结合能谱(SEM)和金相显微镜(EDS)分析了镁合金的相结构、表面形貌和显微组织;采用化学和电化学方法研究了镁合金的化学和电化学性能。结果表明添加合金元素的镁合金内部晶粒尺寸均匀、晶粒细小,具有明显的网状组织;作为负极材料其阳极极化小、工作电位较负且稳定、自腐蚀速度很低,腐蚀产物易剥落,适用于中、小工作电流下工作,其综合性能较AZ31和MB8商用镁合金负极材料要高很多。 展开更多
关键词 镁合金 负极材料 正交实验 电化学性能
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LIV_3O_8的溶胶-凝胶法合成及500℃阴极放电性能 被引量:11
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作者 李志友 黄伯云 +2 位作者 汤春峰 刘志坚 曲选辉 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期181-183,共3页
用柠檬酸溶胶-凝胶工艺制备出了LiV3O8化合物,并检测了其作为热电池阴极材料时的放电性能。干凝胶210℃熔烧所得的粉末颗粒疏松多孔,300℃时可变成结晶岩状,低温焙烧时出现了Li0.3V2O5和LiV2O5相经650... 用柠檬酸溶胶-凝胶工艺制备出了LiV3O8化合物,并检测了其作为热电池阴极材料时的放电性能。干凝胶210℃熔烧所得的粉末颗粒疏松多孔,300℃时可变成结晶岩状,低温焙烧时出现了Li0.3V2O5和LiV2O5相经650℃长时间保温后可转交为 LiV3O8。模拟 Li-B/LiCl-KCl/LiV3O8(或 V2O5)热电池500℃放电试验表明,LiV3O8因具有良好的电子导电体和较低的Li+扩散极化,其放电较 V2O5平稳,虽峰值电压略有降低,但可利用的比容量(电压降至峰值电压的75%或2.0V)均不低于V2O5;LiV3O8中掺入8%的P2O5时可提高小电流放电时的电压。 展开更多
关键词 LIV3O8 溶胶-凝胶工艺 热电池 阴极 放电性能
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热电池正极材料 被引量:17
6
作者 种晋 曹军记 +4 位作者 赵晋峰 董树本 张卫红 董静 朱金城 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第7期419-422,共4页
过渡族金属硫化物是一类很好的热电池正极材料。利用热重分析(TGA)方法研究了矿物FeS2粉末与人工合成的CoS2的热分解特征,研究表明,矿物FeS2粉末的热分解温度在540 ℃,人工合成的CoS2的热分解温度在640 ℃;扫描电镜(SEM)分析表明人工合... 过渡族金属硫化物是一类很好的热电池正极材料。利用热重分析(TGA)方法研究了矿物FeS2粉末与人工合成的CoS2的热分解特征,研究表明,矿物FeS2粉末的热分解温度在540 ℃,人工合成的CoS2的热分解温度在640 ℃;扫描电镜(SEM)分析表明人工合成的CoS2为近球形多孔网络状结构,而天然矿石的FeS2粉末表面光滑平坦;电化学性能测试表明,CoS2比FeS2更适于研制工作时间长、脉冲电流大的热电池。通过在正极中引入适宜的添加剂,采用合适的添加剂配比和添加工艺,可以研制出适用于有大负载、快激活要求的热电池正极材料。 展开更多
关键词 热电池 正极材料 过渡族金属硫化物 添加剂
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热电池电极材料的研究进展 被引量:16
7
作者 许小静 段柏华 +1 位作者 曲选辉 李平 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 2006年第3期55-59,共5页
综述了热电池电极材料的应用及研究现状,着重介绍了新型阴、阳极材料的特性,特别是Li-B合金的合成机理、性能及结构特点,在此基础上展望了未来热电池的发展方向。
关键词 热电池 阴极材料 阳极材料 锂合金
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黄铁矿薄膜电极在热电池中的应用 被引量:10
8
作者 黄思玉 刘心宇 +1 位作者 种晋 成均 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期574-575,共2页
在不锈钢片上电镀一层铁膜,再把镀铁薄膜与S密封于石英玻璃管中并在400℃温度下进行热处理使Fe薄膜转化为硫化铁薄膜,应用X射线衍射(XRD)仪分析证明转化膜为黄铁矿结构,能谱仪测试得到样品S/Fe的比率为2.0。并把样品组成单体热电池,此... 在不锈钢片上电镀一层铁膜,再把镀铁薄膜与S密封于石英玻璃管中并在400℃温度下进行热处理使Fe薄膜转化为硫化铁薄膜,应用X射线衍射(XRD)仪分析证明转化膜为黄铁矿结构,能谱仪测试得到样品S/Fe的比率为2.0。并把样品组成单体热电池,此热电池可以在500~750mA/cm2电流密度范围内进行单体电池放电,放电容量达147.0mAh/(cm2·mm)以上。 展开更多
关键词 电沉积 黄铁矿 薄膜电池 热电池
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电解液组成对Al/AgO电池性能的影响 被引量:9
9
作者 李学海 王为 +1 位作者 吕霖娜 伊宇 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第9期761-763,共3页
用恒电流放电技术和扫描电子显微镜(SEM)研究了添加缓蚀剂Na2SnO3的含量和反应产物NaAlO2的浓度对Al/AgO电池在20%NaOH溶液中的电压、析氢速率和铝阳极表面形貌的影响。结果表明:在NaOH溶液中添加Na2SnO3,可以降低铝阳极的析氢速率,减... 用恒电流放电技术和扫描电子显微镜(SEM)研究了添加缓蚀剂Na2SnO3的含量和反应产物NaAlO2的浓度对Al/AgO电池在20%NaOH溶液中的电压、析氢速率和铝阳极表面形貌的影响。结果表明:在NaOH溶液中添加Na2SnO3,可以降低铝阳极的析氢速率,减少铝的阳极极化,改变铝阳极的腐蚀形貌;加入NaAlO2阻碍铝阳极的溶解,降低了Al/AgO电池的电压,不利于Sn的析出,使铝阳极的析氢速率增大。 展开更多
关键词 Al/AgO电池 铝阳极 碱性介质
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导电剂对柔性锌锰电池放电性能的研究 被引量:4
10
作者 付琦 孙晓刚 +2 位作者 姚军 彭清林 吴小勇 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期72-75,77,共5页
研究了掺杂多壁碳纳米管、石墨及乙炔炭黑对柔性锌锰电池电化学性能的影响。分别在不同的放电电流的条件下,测试电池的放电性能。研究结果显示,掺杂导电剂后锌锰电池的性能均得到显著提高。其中碳纳米管掺杂锌锰电池表现性能最佳,其次... 研究了掺杂多壁碳纳米管、石墨及乙炔炭黑对柔性锌锰电池电化学性能的影响。分别在不同的放电电流的条件下,测试电池的放电性能。研究结果显示,掺杂导电剂后锌锰电池的性能均得到显著提高。其中碳纳米管掺杂锌锰电池表现性能最佳,其次是乙炔炭黑和石墨。其中掺杂碳纳米管电池0.2 mA放电时间高达252 h,容量为50.4 mA·h,且在0.8 mA和1 mA较大电流放电时,容量损失率最低,其掺杂效应远高于其他导电添加剂。 展开更多
关键词 柔性锌锰电池 碳纳米管 导电剂 容量
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锂合金-硫化铁热电池贮存寿命研究 被引量:4
11
作者 种晋 董静 +4 位作者 曹军记 董树本 张卫红 赵晋峰 朱金城 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第10期621-625,636,共6页
基于温度对反应速率的影响建立了热电池加速寿命试验方法,并用数学分析软件对实验数据进行拟合,并建立了一元四阶回归方程;使用该回归方程设计热电池,可实现对热电池贮存寿命的控制和预测。实验发现热电池工作寿命随贮存时间的增加下降... 基于温度对反应速率的影响建立了热电池加速寿命试验方法,并用数学分析软件对实验数据进行拟合,并建立了一元四阶回归方程;使用该回归方程设计热电池,可实现对热电池贮存寿命的控制和预测。实验发现热电池工作寿命随贮存时间的增加下降到一定限度后,又会有一定程度的恢复,不同于预期的线性下降或渐近线下降的方式。 展开更多
关键词 热电池 贮存寿命 加速寿命试验 回归分析
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铁粉加热药的热值测定 被引量:5
12
作者 种晋 官奕 +1 位作者 安建民 董树本 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期507-510,共4页
使用煤炭、电力和石化等行业广泛应用的SUNDYSDACM3000量热仪,研究出了热电池用铁粉加热药热值的专用精确测试方法。在SUNDYSDACM3000量热仪的氧弹内加入10mL蒸馏水,使得氧弹内盛装被测样品的坩埚与仪器测试介质间由气体对流热交换改变... 使用煤炭、电力和石化等行业广泛应用的SUNDYSDACM3000量热仪,研究出了热电池用铁粉加热药热值的专用精确测试方法。在SUNDYSDACM3000量热仪的氧弹内加入10mL蒸馏水,使得氧弹内盛装被测样品的坩埚与仪器测试介质间由气体对流热交换改变为强制液体传导热交换;并把测试样品由自然松装法改为在恒定压力下压制成柱状体,确保在反应过程中被测试样品的状态不会发生变化。通过改变SUNDYSDACM3000量热仪设定的热交换方式、改变被测试样的状态,保证了测试结果的准确性和重现性。 展开更多
关键词 热电池 铁粉加热药 量热仪 测量方法
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热电池新型阳极材料Li-B合金研究进展 被引量:6
13
作者 杨兵初 唐成颖 刘志坚 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第5期19-22,共4页
介绍了Li-B合金作为最新一代热电池阳极材料所具有的优良性能。重点综述了它在材料的物理化学性能、结构与组成及材料合成机制与制备等方面的研究现状及最新进展。同时介绍了国内Li-B合金阳极的研究现状。
关键词 热电池 阳极材料 LI-B合金 锂-硼合金 电解质
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热电池铁粉加热药燃烧产物特性 被引量:5
14
作者 种晋 高学平 汪继强 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期373-377,共5页
SEM(scanning electron microscope)、TEM(transmission electron microscope)形貌观察及XRD(x-raydiffraction)物相、EDX(energy dispersive X-ray detector)能谱分析表明,热电池用铁粉加热药经燃烧后其物相主要成分为Fe、FeO和KCl,并... SEM(scanning electron microscope)、TEM(transmission electron microscope)形貌观察及XRD(x-raydiffraction)物相、EDX(energy dispersive X-ray detector)能谱分析表明,热电池用铁粉加热药经燃烧后其物相主要成分为Fe、FeO和KCl,并形成一层200 nm厚FeO壳层,该壳层包覆着未反应的Fe核.经导电类型鉴别确定室温下该材料具有以空穴导电为主的P型半导体导电特性.电导率103S.cm-1,比800 K时Fe的电导率低5个数量级.该材料虽具半导体导电特性,但并不增加热电池内阻. 展开更多
关键词 热电池 铁粉加热药 半导体 电导率
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钒复合氧化物作热电池正极材料的可行性研究 被引量:3
15
作者 赵宝兴 黄诚德 +1 位作者 董树本 种晋 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期398-402,共5页
钒复合氧化物材料LVO成分为LiV2O5+4VO2。LVO主要由大量结晶度很高的10mm左右的片状和块状体组成,其中还杂有非常细小的絮状材料。LVO材料中比较适宜的导电添加剂是粒径在0.17~0.70mm之间的超细银粉和LiF·LiCl·LiBr熔融盐。... 钒复合氧化物材料LVO成分为LiV2O5+4VO2。LVO主要由大量结晶度很高的10mm左右的片状和块状体组成,其中还杂有非常细小的絮状材料。LVO材料中比较适宜的导电添加剂是粒径在0.17~0.70mm之间的超细银粉和LiF·LiCl·LiBr熔融盐。与LVO材料比较匹配的是电解质LiF·LiCl·LiBr·MgO。当使用14.3%(质量百分比)超细银粉、LiF·LiCl·LiBr·MgO电解质、放电电流密度小于600mA/cm2时,纯LVO的平均输出容量超过120.0mAh/(g电压截止1.7V)。放电电流密度为400mA/cm2时,钒复合氧化物LVO的空载电压为2.43V,放电电压为2.32V,比同等条件下FeS2正极的电压高了0.4V。LVO和VOC材料中不能使用有副反应发生的胶体石墨和超细镍粉作导电添加剂。钒复合氧化物LVO与合适的导电添加剂、电解质匹配后,可以用于设计一些工作时间短、对容量输出要求不高、但高度尺寸严格受限制的热电池。 展开更多
关键词 钒复合氧化物 LVO 热电池 正极材料 添加剂
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海水电池氯化亚铜电极含硫添加剂 被引量:2
16
作者 王宇轩 李林 +3 位作者 殷利勇 陈伟 葛涛 于磊 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期322-324,共3页
研究了一种金属硫化物添加剂对海水电池氯化亚铜正极电性能的影响,并分析了产生这种影响的机理。实验中采用了电化学方法测试了电极样品性能,并采用扫描电镜观察分析了电极的表面形貌。研究结果表明:金属硫化物添加剂MS,可提高放电初始... 研究了一种金属硫化物添加剂对海水电池氯化亚铜正极电性能的影响,并分析了产生这种影响的机理。实验中采用了电化学方法测试了电极样品性能,并采用扫描电镜观察分析了电极的表面形貌。研究结果表明:金属硫化物添加剂MS,可提高放电初始阶段的电压,减小电压滞后,缩短电池激活时间,尤其适用于大、中功率海水电池氯化亚铜正极。 展开更多
关键词 海水电池 氯化亚铜电极 添加剂 电压滞后 激活时间
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热特性方法在动力电池快充性能研究中的应用 被引量:2
17
作者 刘磊 王芳 +2 位作者 樊彬 何兴 任山 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期365-366,372,共3页
提出了使用热特性研究的方法研究动力电池快速充电性能。对比了不同充电方法下电压曲线的不同,发现充电电流越大,电池极化越严重,当在恒流充电中添加间歇或者反向脉冲时,能够一定程度上降低电池极化。使用加速绝热量热仪研究了不同充电... 提出了使用热特性研究的方法研究动力电池快速充电性能。对比了不同充电方法下电压曲线的不同,发现充电电流越大,电池极化越严重,当在恒流充电中添加间歇或者反向脉冲时,能够一定程度上降低电池极化。使用加速绝热量热仪研究了不同充电方法下电池的温升情况,发现温升曲线能够比电压曲线更清晰地反映出不同充电方法的差异。电池的极化以及副反应的热效应都能够反映在电池充电过程中的温升曲线以及放热速率曲线中。 展开更多
关键词 动力电池 加速绝热量热仪 快速充电 热特性
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锂合金热电池内阻 被引量:4
18
作者 赵晋峰 褚德威 张卫红 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期137-140,共4页
热电池的内阻大小直接影响着电池的负载能力。热电池的内阻越小,其负载能力越强。依据热电池的具体特点,从它的内部结构、单体电池的厚度、正负极材料、工作温度等几个方面,研究影响热电池内阻的因素。
关键词 热电池 二硫化铁 内阻
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β-M_xV_2O_5(M=Li,Na,K)的溶胶凝胶法合成及其高温阴极放电性能 被引量:1
19
作者 李志友 黄伯云 +2 位作者 汤春峰 刘志坚 曲选辉 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期184-186,共3页
用柠檬酸盐溶胶-凝胶工艺制取了三种β-MxV2O5氧化物Li0.3V2O5、Na0.33V2O5和K0.25V2O5;TG和DTA试验显示干凝胶焙烧过程中出现两个吸热峰,中间有一个放热峰;XRD分析表明高温处理时Li... 用柠檬酸盐溶胶-凝胶工艺制取了三种β-MxV2O5氧化物Li0.3V2O5、Na0.33V2O5和K0.25V2O5;TG和DTA试验显示干凝胶焙烧过程中出现两个吸热峰,中间有一个放热峰;XRD分析表明高温处理时Li0.3V2O5可氧化成 LiV3O8和V2O5,而Na0.33V2O5和K0.25有较好的化学稳定性;模拟Li-B合金/LiCl-KCl/β-MxV2O5(或α-V2O5)热电池500℃放电试验表明β相阴极效电较α相平稳,但初始电压峰值略有降低,β-Li0.3V2O5相因具有较α-V2O5相更通畅的Li+ 快速扩散通道,且通道内没有Na+或K+大离子对Li+扩散的阻碍,放电最为平稳,有效比容量最高。 展开更多
关键词 溶胶-凝胶工艺 β相钒青石 阴极 合成 被电性能
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LAN负极在热电池中的应用 被引量:1
20
作者 种晋 马越军 +4 位作者 赵宝兴 刘志坚 董静 徐莹 董树本 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期143-146,共4页
研究了含锂质量分数为15%的LAN负极(Li-Ni);同时还与含锂质量分数为44.32%的LiSi合金和31%的LiAl合金作了对比。结果表明,Li-Ni的LAN负极电极电位比LiSi合金、LiAl合金的更负、工作电压更高,与FeS2正极配对时有电动势ELAN>ELiAl>E... 研究了含锂质量分数为15%的LAN负极(Li-Ni);同时还与含锂质量分数为44.32%的LiSi合金和31%的LiAl合金作了对比。结果表明,Li-Ni的LAN负极电极电位比LiSi合金、LiAl合金的更负、工作电压更高,与FeS2正极配对时有电动势ELAN>ELiAl>ELiSi。LAN负极具有好的脉冲输出特性,脉冲电压ULAN>ULiAl>ULiSi。在带大电流密度负载激活时,LAN负极具备快速激活能力,激活时间tLAN<tLiAl<tLiSi。在大电流密度下放电,LAN负极的利用率较高,材料利用率ηLAN>ηLiAl>ηLiSi。LAN负极在结构设计合理的情况下可使热电池在径向2048.2m/s2离心力作用下正常放电。 展开更多
关键词 热电池 LAN(Li—Ni)负极 负极 径向离心力
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