鉬箔是用過渡金屬鉬材料制成的一種薄片,具有高純度、低電阻、良好的電化學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn),因而可以應(yīng)用于鋁離子電池中作集流體,能在一定程度上目前該電池面臨的集流體問題。
鋁離子電池是由帶負(fù)電鋁陽極、帶正電石墨陰極、隔膜和電解液組成的一種可充電電池,具有與鋰離子電池相類似的功能。其憑借著鋁資源豐富且容易得到、使用非易燃且電化學(xué)穩(wěn)定的電解液、鋁金屬負(fù)極具有很高的理論比容量等優(yōu)勢,而深受廣大儲(chǔ)能研究者的高度關(guān)注。
然而,鋁離子電池的發(fā)展同樣面臨著諸多問題,如集流體問題、鋁負(fù)極腐蝕問題以及電解液成本高昂等問題。其中,目前使用效果好的集流體多為具有惰性特征的且在該電解液體系中相應(yīng)電壓范圍內(nèi)性能穩(wěn)定金屬鉬箔以及鉭箔,但是此類金屬是稀有金屬,價(jià)格相對昂貴。注:集流體是指匯集電流的結(jié)構(gòu)或零件,能將匯集起來的大電流對外輸出。
與價(jià)格低廉的金屬鎳箔和鈦箔相比,鉬箔在鋁離子電池中應(yīng)用具有更好的電化學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性,因而更能確保該電池穩(wěn)定工作。研究表明,鎳箔在鋁離子電池體系中會(huì)存在化學(xué)腐蝕,而且在低電位下會(huì)發(fā)生不利的副反應(yīng),耐壓范圍窄。
值得一提的是,除了鉬箔、鉭箔、鎳箔和鈦箔能制成電池的集流體之外,鎢箔也可以。研究表明,在電壓窗口0-2.5v范圍內(nèi)鎢箔具有穩(wěn)定的電化學(xué)性能。