摘要
电化学储能具有较高的能量效率、灵活的功率、较长的寿命以及较低的维护成本等显著优势，在可再生能源大规模并网和削峰填谷等领域具有巨大的应用潜力。作为一种新型的电化学储能技术，液态金属电池具有成本低、容量大、效率高和使用寿命长等优点，但是其工作电压低，能量密度也相对较低。为解决这一问题，在国内外研究文献报导的基础上，本文尝试采用电极合金化技术，通过Te与不同元素进行配比，制备了Li‖Te体系的系列液态金属电池，以提高电池的性能。并在此基础上，系统研究了所制备电池可能的失效机理。 选取Sn、Bi、Pb三种导电性较强金属，根据Te与各种金属的二元相图确定比例，制备典型的正极为Te基合金的电池进行研究。 研究结果表明:Te与Sn不同比例电池中，Sn比例增加会增加电池最高放电电压并且会增加活性物质Te的利用率，但是会一定程度降低电池的循环稳定性;Sn、Bi、Pb三种金属与Te合金化后，合金化策略不会降低Li‖Te电极对电压，三种电池的平均放电电压分别为1.56V、1.39V、1.41V，表明金属对电极电导率提升效果Sn＞Pb＞Bi;三种电池的平均充电容量分别为0.62Ah、0.50Ah、0.49Ah，平均放电容量分别为0.60Ah、0.43Ah、0.33Ah，表明三种金属对Te利用率提升效果Sn＞Bi＞Pb;三种电池的平均库伦效率分别为98％、86％、68％，表明三种金属对电池循环稳定性的提升效果Sn＞Bi＞Pb;电池的电化学反应产物为Li2Te，其在熔盐中较高的溶解度是导致电池失效的主要原因，在三种电池中，Sn、Bi两种金属都均匀的存在于正极中，Pb却表现出层叠状，并更多的沉积在底部，这导致了三种金属对产物的束缚能力的不同，进而导致电化学性能的差距，电池的失效也与金属外壳中物质溶解到电池正极中有关。
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