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3、铁

铁作为电池负极在碱性溶液中失去电子形成稳定的+2价和+3价氢氧化物：

Fe+nOH—→Fe(OH)n2-n+2e;

Fe(OH)n2-n—→Fe(OH)2+(n-2)OH-E°=-0.877V;

Fe(OH)2+OH—→Fe(OH)3+eEθ=-0.56V;

然后，2Fe(OH)3+Fe(OH)2—→Fe3O4+4H2O

在碱性溶液中，铁最初形成+2价产物，二价铁与电解液形成Fe(OH)n2-n络合物，在继续放电时生成+3价铁，而且由+3价铁与+2价铁相互作用形成Fe3O4。

铁与高铁酸盐组成电池时，电池的开路电压为1.5V左右，随着高铁酸盐的类型而有少许变化。由铁电极的放电曲线可知，铁负极在放电时有两个放电平台，第一个放电平台对应的是Fe向Fe(OH)2的转化;第二个放电平台对应的是Fe(OH)2/Fe(OH)3反应，第一个放电平台到第二个放电平台电压会降低0.3V左右。实际上，第二个平台的放电容易受到很多因素的影响。如第二次放电产物和高铁酸盐的反应产物Fe(OH)3会与Fe(OH)2形成Fe3O4，影响了Fe(OH)2的放电。铁负极与高铁酸钾组成的单体电池在第一放电平台的理论容量应为285.3mAh/g。(放电曲线如下图)

4、镉

镉与高铁酸盐组成电池时，单体电池开路电压的理论值应在1.4V左右。镉与K2FeO4组成电池的理论容量为219mAh/g。

高铁电池电解液：

1、水溶液体系

高铁电池的正极材料为高铁酸盐，而高铁酸盐的可溶性比较差，即使在在中性及至弱碱性水溶液中也很不稳定。因此，以高铁酸盐为正极材料的化学电源的水溶液体系只能是浓的强碱水溶液。在碱性水溶液中，可作为电池负极的材料也很多，包括锌、铝、铁、镉和镁等。

2、非水体系

高铁酸盐在一些非水性有机介质如乙腈、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、乙二醇二甲醚(DEM)和四氢呋喃(THF)中也非常稳定，而且几乎是不溶的。这使得高铁酸盐可以作为非水性电解液电池的正极材料。目前非水电解液中使用的负极材料主要是锂。

锂铁电池

磷酸铁锂动力电池(以下简称锂铁电池)作为铁电池的一种，一直受到业界朋友的广泛关注(也有人说锂铁电池其实就是锂离子电池的一种)。磷酸铁锂电池的优点在于，安全、价格便宜、环保。

首先，磷酸铁锂的安全性能是目前所有的材料中最好的。它和其他磷酸盐的安全性能也基本一样，用磷酸铁锂做电池，不用担心爆炸问题。其次，稳定性高，高温充电的容量稳定性好，储存性能好。这点是最大的优点，在所有知道的材料中也是最好的。此外，整个生产过程清洁无毒。所有原料都无毒。并且磷酸盐采用磷酸源和锂源以及铁源为材料，这些材料都十分便宜。铁电池研发现状

根据锂铁电池的众多优点，并且伴随着磷酸铁锂做电池技术的成熟，该技术正在被企业推向市场。国内目前已经有很多公司在做测试、研究。而高铁电池作为电池中的一种新兴技术，目前在国内还没有太多的研发，只有比亚迪一家在新车型F3DM上使用了高铁电池。但是，作为能量密度大、体积小、重量轻、寿命长、无污染的新型化学电池，将来一定会有更好的应用前景。技术变商品前景看好，虽然要想完全市场化仍存在一些现实问题，如政府的支持力度、消费者的认同、充电设备的建设等，但是随着技术的成熟，锂铁电池将会有更好的发展。在国外，有很多生产厂家都在研究动力电池，而在国内，虽然目前只有比亚迪一家成功推出了“铁电池”概念，并应用在了其生产的F3DM车型上，但这毕竟是大胆地尝试了将技术转化为产品，这种商业化运作模式为其他致力于生产电动汽车及混合动力汽车的企业带来了很大的启示，也为电池制造企业指了条明路。相信，随着燃料电池技术在汽车上的应用的不断成熟，“铁电池”技术将会拥有更大的用武之地。

原标题：新型化学电池：铁电池

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