成果名稱：高鐵酸鹽凈水劑及高鐵電池

　　成果擁有單位：廈門大學(xué)

　　成果簡(jiǎn)介：

　　合成穩(wěn)定的高鐵酸鹽(K2FeO4、BaFeO4等)，既可作為新型凈水劑，又可作為高鐵電池的正極材料來(lái)制作能量密度大、體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、無(wú)污染的新型化學(xué)電池。

　　1)作為凈水劑的優(yōu)點(diǎn)：高鐵酸鹽能達(dá)到氯源消毒劑的凈水要求。同時(shí)無(wú)重金屬污染，不產(chǎn)生致癌致畸的二氯甲烷，三氯甲烷化合物。也不產(chǎn)生有異味的氯酚化合物，無(wú)游離氯，對(duì)水生生物的呼吸作用沒(méi)有不良影響。不產(chǎn)生次級(jí)污染。是一種集氧化、吸附、絮凝、助凝、殺菌、除臭為一體的新型高效多功能綠色水處理劑。凈水力強(qiáng)。每噸水所需用量只有5—10克，每噸水的凈化費(fèi)用不到一角，價(jià)格上可與現(xiàn)有的凈水消毒劑競(jìng)爭(zhēng)，而且其水質(zhì)達(dá)到可直接飲用的標(biāo)準(zhǔn)。2)作為電池材料的優(yōu)點(diǎn)：高能高容量。目前市場(chǎng)上的民用電池比功率只有60-135w/kg,而高鐵電池可以達(dá)到1000w/kg以上，放電電流是普通電池的3-10倍。特別適合需要大功率、大電流的場(chǎng)合。高鐵電池性價(jià)比高。堿錳電池不能滿足目前需大電流大容量用電的數(shù)碼相機(jī)、攝影機(jī)等電子產(chǎn)品的需要，鋰離子電池因成本在此方面不具很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。高鐵電池放電曲線平坦。 如Zn-K2FeO4 ， 70%以上的放電時(shí)間在1.2-1.5V。原料豐富。地殼中最為豐富的元素為鋁和鐵，鐵在地殼中的含量為4.75%,錳的含量為0.088%。同時(shí)每mol+6價(jià)鐵能產(chǎn)生3mol電子，而每mol+4價(jià)錳僅能產(chǎn)生1mol電子，鐵的用量在自身非常豐富的情況下，僅是錳的1/3，大大節(jié)約了社會(huì)資源，降低了原料的成本。市面上MnO2大約9000元/每噸，F(xiàn)e(NO3)3大約7500元/每噸。綠色無(wú)污染。高鐵酸鹽放電后的產(chǎn)物為FeOOH或Fe2O3-H2O，無(wú)毒無(wú)污染，對(duì)環(huán)境友好。不需要回收。選擇化學(xué)濕法制備高鐵酸鹽，并經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的反復(fù)實(shí)踐和改進(jìn)，我們已掌握了生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵因素和條件，所得產(chǎn)品純度在 94%以上。生產(chǎn)過(guò)程中，所有的副產(chǎn)品都進(jìn)行回收和循環(huán)使用，有效解決高鐵酸鹽稀溶液不可回收利用的技術(shù)難題。平均每生產(chǎn)出1噸94%高鐵酸鉀同時(shí)可以得到另一種高性能電池材料95%高鐵酸鋇1.23噸。這不但進(jìn)一步降低了成本，更重要的是不對(duì)環(huán)境造成任何不良影響。作為新型凈水劑可用于自來(lái)水廠或污水處理廠的水處理。市場(chǎng)潛力巨大。以一個(gè)一百萬(wàn)人口中型城市為例，人均自來(lái)水為60噸/年。僅此一項(xiàng)就需要高鐵酸鹽300噸，還不包括工業(yè)廢水處理等。作為電池材料可適用于制備大功率、大電流的電池。投產(chǎn)容易。高鐵電池作為一種新型電池，可以采用壓制成型的高鐵酸鹽正極，直接更替商品化電池中的正極(如AAA堿錳電池中的二氧化錳，GP35BVH鈕扣式電池中的NiOOH等)，直接采用商品電池中的隔膜以及電池殼作為高鐵電池的隔膜和集流體。

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