高温电池的Li-Al系锂基电极的发展过程与特点
金属锂的物理性质:锂是很好的电极材料,但是在高温下使用液态形式锂仍有一些实际应用间题,主要是对支撑材料及外壳的腐蚀、内压升高和随之产生的安全隐患。在锂高温电池的早期发展阶段就出现过这些问题,后来就改用锂合金代替纯锂;锂合金虽然热力学电位较低,但其在工作温度下仍保持固态,使用起来更方便了。
在可用于高温电池中的各种固态锂金属间化合物中,对Li-Al系的研究最多。在Li-Al系电极图中,a相是锂在铝中的固溶体,随着温度的变化其锂的摩尔分数约为7%一9%;随着锂含量的增加,0相(或U-Al化合物)形成,a-S两相区扩展到了锂的摩尔分数大约为46%。在LiI-K-UCI低共晶熔体中Li-Al体系对纯锂的电动势与温度和组成的关系中可以看出,在日相稳定区(锂摩尔分数7%一47%)电势保持不变(比纯锂电位负300mV),表明合金表面锂的活性保持稳定。而当锂含量超过47%时,锂的活性则强烈依赖其含量的变化。