K2FeO4-Zn电池在不同电解液中电化学行为研究

采用次氯酸氧化法制备出纯度为97.5％的高铁酸钾,并利用IR、XRD、SEM等方法对所得样品进行了表征.高铁酸钾为正极、锌为负极,分别以10 mol/L KOH溶液和碱性离子液体[BMIM]OH的乙醇溶液为电解液组装成开放式模拟电池,并测试其在不同放电倍率下的放电性能.结果显示,以KOH溶液为电解液的K2FeO4-Zn电池放电曲线平稳,有较好的放电平台,但容量受到K2FeO4在水溶液中稳定性的制约,最高比容量在1C倍率下为260 mAh/g,在碱性离子液体[BMIM]OH的乙醇溶液中电池却无法正常放电.利用线性伏安扫描和交流阻抗等方法对其原因进行了初步探讨发现,正负极在两种电解液中电化学行为均有所不同,其中以负极锌的差异最为明显,原因可能为两种电解液中OH-离子浓度差异所致,其中离子液体电解液中OH-含量仅为0.39 mol/L.对于K2FeO4-Zn电池体系,根据正负极成流反应特点,电解液需含一定浓度的OH-离子才能正常放电.