水熱合成黃鐵礦型FeS2微納粉體及其在熱電池中的應(yīng)用

編號：FTJS03806

篇名：水熱合成黃鐵礦型FeS2微納粉體及其在熱電池中的應(yīng)用

作者：楊兆堂； 劉效疆； 馮秀麗； 楊瀟薇

關(guān)鍵詞：水熱法； 黃鐵礦型FeS2； 立方體； 熱電池

機(jī)構(gòu)： 中國工程物理研究院電子工程研究所

摘要： 本文以Na2S,S,FeSO4為反應(yīng)物,通過調(diào)節(jié)溶液的pH值和反應(yīng)溫度,采用水熱法合成了具有立方體形貌的黃鐵礦型FeS2材料。采用X射線衍射儀(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)等手段對合成的FeS2材料進(jìn)行了表征。在溫度為500℃,相對濕度RH<1%的條件下,測試了其單體熱電池的放電性能。XRD測試結(jié)果表明當(dāng)1≤pH≤4時,產(chǎn)物為白鐵礦和黃鐵礦的混合物;當(dāng)5≤pH≤11時,產(chǎn)物為單相黃鐵礦。當(dāng)反應(yīng)溫度T=95℃時,產(chǎn)物為白鐵礦和黃鐵礦的混合物;當(dāng)反應(yīng)溫度110℃≤T≤200℃,產(chǎn)物為單相黃鐵礦。SEM測試結(jié)果表明隨著溫度的增加,產(chǎn)物的粒徑也隨之增加,在140℃溫度條件下合成了具有立方體形貌的顆粒。當(dāng)1≤pH≤5,產(chǎn)物顆粒的形貌不規(guī)則,并且粒徑的均一性差;當(dāng)9≤pH≤12,產(chǎn)物顆粒具有立方形貌,粒徑的均一性好;放電測試結(jié)果表明合成的單相黃鐵礦FeS2材料可以降低濃差極化,提高材料的比容量、比能量。