成果簡介： 熱電池由基片、正極、負極、電解質(zhì)、加熱系統(tǒng)及保溫材料組成，其正極材料電化學性能優(yōu)劣直接影響熱電池的穩(wěn)定性和可靠性，研究新型正極材料是當今國內(nèi)外能源材料領域熱點之一。已經(jīng)商業(yè)化的熱電池正極材料為 FeS2，但該材料電導率低、熱穩(wěn)定性差，分解溫度僅為500℃，尤其在高過載和開路擱置等條件下，嚴重影響了熱電池的放電性能。CoS2具有電阻率低，其電阻率為0.002Ω·cm，遠低于 FeS2的17.7Ω·cm，降低了電池的歐姆極化;化學穩(wěn)定性好，高溫時不與低共熔鹽電解質(zhì)發(fā)生反應;分解溫度高約650℃是長壽命熱電池理想正極材料?？梢?CoS2將成為替代 FeS2制備大功率長壽命熱電池的新型正極材料。本技術研究了熱電池 CoS2正極材料的制備工藝，獲得八面體結構 CoS2粒子自主知識產(chǎn)權的發(fā)明專利，其電化學性能得到極大提高，長壽命 LiSi-CoS2熱電池有著日益擴大的市場發(fā)展空間。 研發(fā)背景 熱電池是當前應用最為廣泛的軍用一次電池，在戰(zhàn)斗機緊急救生電源，激光制導炸彈，海軍聲納浮標電源，以及其它各類導彈、炮彈等武器系統(tǒng)上得到了廣泛應用，面對國防科技與各類武器系統(tǒng)的飛速發(fā)展，使得這些系統(tǒng)所用電源也面臨新的挑戰(zhàn)，對熱電池的能量密度的要求尤其迫切。 作用原理 當外界給出激活信號后(通常是電流信號或壓力信號)，熱電池內(nèi)部的一種小型雷管點火器爆炸，引燃高速導火索，導火索依次引燃各個單體熱電池中附帶的引燃材料(通常為Fe-KClO4)和熱電池中獨立附帶的補充加熱層。此時熱電池內(nèi)部溫度可瞬間升高至 400℃，電解質(zhì)開始熔化，熱電池內(nèi)阻由固體電解質(zhì)時的兆歐級迅速下降至熔融電解質(zhì)時的 1? 以下，熱電池開路電壓迅速上升，當外界連接負載時，熱電池就開始輸出功率及能量。 市場分析 熱電池一問世就廣泛應用在軍事領域。從各種戰(zhàn)斗機緊急救生電源采用的 EAP-12188 型熱電池到聲納浮標上的 AN/SSQ-62C 型熱電池[8]，目前在各類導彈、炮彈上都可見到熱電池的應用。熱電池之所以被如此廣泛地應用，原因在于其具有比功率和比能量高，激活速度快(0.2-2秒)，儲存時間長(10-25 年)，使用溫度范圍寬，造價低廉、生產(chǎn)工藝簡便、不需維護和保養(yǎng)等優(yōu)點。作為一種高溫能源，熱電