文献类型：期刊文章

作　　者：张振宇[1] 雷达[1] 张屹峰[1] 白志刚[1] 张邯平[1] 周渠[2]

ZHANG Zhenyu;LEI Da;ZHANG Yifeng;BAI Zhigang;ZHANG Hanping;ZHOU Qu(Shanxi Electric Power Research Institute,State Grid Shanxi Electric Power Company,Taiyuan 030001,China;Department of Electrical Engineering,College of Engineering and Technology,Southwest University,Chongqing 400715,China)

机构地区：[1]国网山西省电力公司电力科学研究院,山西太原030001 [2]西南大学工程技术学院电气工程系,重庆400715

出　　处：《电子元件与材料》

基　　金：国网山西省电力公司科技项目(52053023000K)。

年　　份：2024

卷　　号：43

期　　号：9

起止页码：1096-1103

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2023、CAS、INSPEC、JST、RCCSE、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：磷酸铁锂电池由于其固有的放热特性以及在电解液中使用易燃有机溶剂,存在着巨大的热失控风险,可能引发严重的火灾事故,因此对磷酸铁锂电池热失控气体的实时监测已成为当前研究的重点。针对目前SnS_(2)/MoS_(2)气体传感器存在工作温度高、灵敏度低等难题,基于导电金属有机框架c-MOF在提升导电性能和增强选择性方面的独特优势,开展了SnS_(2)/MoS_(2)@c-MOF气敏材料制备、C_(2)H_(4)传感特性及检测机理研究。首先利用水热法成功制备了SnS_(2)@c-MOF和MoS_(2)@c-MOF复合气敏材料,并利用XRD和SEM表征手段验证了复合气敏材料的成功制备。然后,制成了平面式SnS_(2)@c-MOF和MoS_(2)@c-MOF传感器,测试了传感器对C_(2)H_(4)的浓度响应、响应恢复时间和稳定性。结果表明,MoS_(2)@c-MOF传感器对10ppm C_(2)H_(4)气体的响应值为4.42%,响应时间/恢复时间为121 s/124 s,优于SnS_(2)@c-MOF传感器,同时具有较好的长期稳定性。最后,基于密度泛函理论,从吸附能、吸附距离、态密度和电荷转移角度对比分析了SnS_(2)@c-MOF和MoS_(2)@c-MOF材料对C_(2)H_(4)的吸附性能和响应特性。本文研究成果为开发用于检测磷酸铁锂电池热失控产生的C_(2)H_(4)气体的高性能MoS_(2)@c-MOF传感器奠定了基础。

关 键 词：磷酸铁锂电池 热失控气体  C_(2)H_(4)  SnS_(2)/MoS_(2)@c-MOF  传感器  

分 类 号：TP212]