化学镀铟锌电极在KOH溶液中的析氢行为

采用析氢实验、线性电位扫描和交流阻抗法,研究了Zn电极、In电极和化学镀铟锌电极在碱性溶液中的析氢行为.结果表明:镀铟锌电极能提高锌表面的析氢过电位,有效抑制锌的析氢反应和锌在碱性溶液中的自腐蚀.锌表面的铟层越厚,这种抑制作用越强;但铟对锌在碱性溶液中的阳极行为影响不大.     

铟在无汞碱性锌锰电池中的应用

铟是碱性锌锰电池无汞化代汞添加剂必不可少的组分。铟具有低的电阻率、高的可塑性、高的析氢过电位和高的化学稳定性。铟的这些特性使其在碱性锌锰电池中较好地起到代汞的作用。主要的代汞作用包括提高锌粉的析氢过电位、降低锌粉之间以及锌粉与集流体之间的接触电阻、提高电池的抗振动能力和提高锌的活性。铟在碱性锌锰电池中的使用包括制成锌铟合金粉、集流体上镀铟和在碱液中加入三氧化二铟或氢氧化铟等     

化学镀层对无汞碱锰电池性能的影响

用化学沉积表面处理的方法在碱性锌锰电池负极集电体上镀一层致密的铟、锌、锡单层和锌铟、锡铟、锌锡双层。由动态析氢装置和动电位扫描方法测量 ,发现铜集电体表面上沉积以上单、双层金属都显著地提高无汞锌电极的氢超电势 ,有效地抑制了锌电极在KOH溶液中的析氢量。集电体表面化学沉积铟、锌、锡单层或锌铟、锌锡、锡铟双层用来生产无汞碱锰电池完全达到这类电池放电的技术标准     

锌粉在碱性介质中的析氢行为

通过析氢量测试研究了三种不同来源的锌粉在碱性锌电池电解质（ＫＯＨ溶液）中的动态析氢行为以及电解质浓度和两种有机抑制剂及一种无机抑制剂对析氢行为的影响,对锌粉在碱性介质中的析氢动力学进行了讨论。针对析氢反应的特性,选择的无机析氢抑制剂包含的主要成分为能与锌作用后形成高氢过电位合金薄层的无机化合物和助溶剂,因而可以减缓锌电极上析氢反应的阴极过程或提高阴极反应的位垒;而有机析氢抑制剂的主要成分为能在锌表面形成极薄吸附保护层的表面活性剂,它能有效地抑制锌电极上析氢反应的阳极过程或提高阳极反应的位垒。实验结果表明：所用析氢抑制剂的抑制效率可以达到大约１３％。同时还提出了筛选应用于干电池中的析氢抑制剂的基本思想。     

大功率电池用锌电极代汞缓蚀剂的研究

通过测试锌银蓄电池的析氢量及其电性能,主要研究了三元合金和PbO两种锌负极用代汞缓蚀剂在大功率电池中的实际工作情况.采用动电位极化曲线法研究了使用代汞缓蚀剂的锌负极的自腐蚀电位、析氢过电位.结果表明:所使用的两种代汞缓蚀剂均可有效降低锌负极的析氢量,其中三元合金代汞缓蚀剂的抑氢性能甚至优于HgO.     

碱锰电池代汞缓蚀剂的研究

合成了一种壳聚糖衍生物GTCC ,并用红外分析和热重分析方法对产物进行表征。首次用壳聚糖衍生物GTCC作碱锰电池的代汞缓蚀剂。通过析氢实验 ,用电动电位扫描方法研究了锌在碱溶液中的腐蚀行为和GTCC对锌的缓蚀行为。实验结果表明 :GTCC能减缓锌在 40 %KOH溶液中的腐蚀 ,对电池阴极反应过程中的析氢有明显的抑制作用 ,提高了析氢过电位 ,证实GTCC为阴极型缓蚀剂 ,GTCC的缓蚀效果与其加入量有关 ,在实验范围内以 0 .0 5 % (质量百分数 )为最佳     

锌对铝铟阳极的影响

铝具有优异的电化学性能,是开发电池的理想材料,但在应用上仍存在着一些有待解决的问题。将铝用于性能优于许多其它常用电池的铝 空气电池的阳极材料,通常采用铝 镓系列合金,而铝 铟系列合金的应用由于铝与铟合金化的难度而受到限制。研究了将锌分别作为铝合金添加元素及电解液添加剂引入铝 空气电池用铝 铟阳极中,锌对铝 铟阳极的影响。结果表明,锌能有效地促进铝与铟的合金化;在碱性电解液中,Al In Zn合金电极的腐蚀电位比纯铝的负移了约70mV,表明锌能有效地降低铝阳极极化,使析氢速度大大降低;在中性电解液中,当ZnCl2浓度增至5.8×10-3mol·L-1时,活化电位负移了近300mV,去极化效果最为理想,ZnCl2浓度增至7.7×10-3mol·L-1时,阳极利用率提高至68.4%,自腐蚀电位达到-1.42V,同时对降低铝电极的负差数效应也有较好效果。     

铅铋合金在H2SO4溶液中的析氢反应

采用线性电位扫描法、气体收集实验以及电化学阻抗法研究了纯铅电极和铅铋(0.05%Bi)合金电极在硫酸溶液中的析氢反应。阴极极化曲线测量表明,相同电位下,纯铅电极上的析氢电流大于铅铋合金电极上的析氢电流;氢气收集实验表明,相同电位下,纯铅电极上收集到的氢气的体积大于铅铋合金电极;交流阻抗实验表明,在两种电极上的析氢反应均受电荷传递控制,相同电位下,纯铅上的析氢反应电阻小于铅铋合金电极上的反应电阻。铅铋合金中铋的存在对析氢反应起抑制作用,且电位越负,铋的抑制作用越明显。     

添加剂对铝阳极电化学性能的影响

选择SnCl2和ZnCl2作为中性溶液中的添加剂进行研究,中性母液为0.5mol/L NaCl,Al-In合金电极为工作电极。采用多种电化学实验方法测试各种添加剂对Al-In电极在中性及碱性电解液内的阳极极化曲线、析氢曲线、阳极利用率、开路电压、自腐蚀电位的影响。结果表明,引入的添加剂均能不同程度地提高Al-In阳极电化学性能,使腐蚀电位负移,抑制析氢反应的发生,提高阳极利用率。     

合金元素对锌电极电化学行为的影响

利用线性电位慢扫描法,分别测定了Al、Bi、Ca、In与Zn构成的合金电极在碱性电解液中的极化曲线;利用收集气体和恒阻放电的方法,测定了Zn-In-Bi-Al和Zn-In-Bi-Ca合金电极的析气行为和放电性能.结果表明:Al、Ca和In可提高锌阳极溶解的交换电流密度;Ca、Al、Bi可降低锌表面析氢的交换电流密度,并使锌电极在碱性溶液中的稳定电位负移.Zn-In-Bi-Al和Zn-In-Bi-Ca可提高锌电极的综合性能,且Zn-In-Bi-Ca更好.     

Zn-In合金集流体在电池中的应用

研究了碱锰电池集流体铜钉表面上电沉积Zn In合金的沉积规律及其在7 0mol/L氢氧化钾溶液中的析氢电化学性能,测量了合金中各组分的含量。结果表明:碱性体系中Zn In合金具有较高的析氢过电位,应用含合金镀层的集流体生产的碱锰电池超过了GB/T7112-1998标准。     

负极盖表面镀覆Zn-In及扣式电池的装配工艺

采用线性扫描阴极极化曲线、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)及电池气胀高度检测等方法,研究了负极表面Zn-In合金的性质、组分及对电池性能的影响。Zn-In合金中,Zn、In的质量百分比分别为53.19%和46.81%,合金提高了铜集流体的析氢过电位,有效地抑制了析氢。对扣式电池的装配工艺进行了探讨。     

锌和铋在KOH溶液中的析氢行为比较

采用气体收集实验、阴极极化曲线和电化学阻抗测量,研究了锌(Zn)和铋(Bi)电极在氢氧化钾溶液中的析氢反应。结果表明:Zn和Bi的析氢行为明显不同,当电位高于-1.92 V时,在相同电位下,Zn电极上收集的氢气体积、反应电流均大于Bi;而电位低于-1.92 V时,在相同电位下,Zn电极上收集的氢气体积及反应电流均小于Bi。     

化学镀铟集流体对锌粉析氢行为的影响

采用析氢量动态测试方法研究了化学镀铟集流体铜钉与不同产地无汞、低汞锌粉相互作用的动态过程。结果表明：集流体铜钉经无氰化学镀铟处理后,能够降低与锌粉的接触电阻,抑制锌粉腐蚀和氢气的析出。     

锌粉形貌对碱性锌锰电池性能的影响

研究了 3种颗粒形貌不同而成分相同的锌粉在碱液中的稳定性 ,并检测用这 3种锌粉制作的LR6型无汞碱锰电池性能。锌粉的析气试验表明针状锌粉在碱液中浸泡 3天后析气量最低 ;以针状锌粉膏制成的电池大电流放电容量可提高约 30 % ;电池有很好的抗震性、贮存性。     

Fe2O3在碱锰电池电解液中的溶出及危害

研究了Fe2 O3 在 9mol/LKOH溶液中的溶解行为以及溶出铁对锌腐蚀的影响。通过定量和定性分析表明 ,Fe2 O3 在9mol/LKOH溶液中能够溶出。析氢实验表明 ,溶出铁加速了锌粉的腐蚀 ,其作用机理为在碱液中的铁能够与锌发生置换反应并在锌上沉积 ,沉积铁与锌粉构成微电池 ,氢在铁上析出 ,从而加速锌的腐蚀。     

碱性电解液中几种铁化合物的溶出及危害

研究了Fe3O4,FeSO4和Fe2(SO4)3在9mol/LKOH溶液中的溶出行为以及溶出铁对锌腐蚀的影响。通过定性分析和析氢实验,发现Fe3O4,FeSO4和Fe2(SO4)3在9mol/LKOH溶液中能够溶出,溶出的铁加速了锌粉的腐蚀,锌将碱液中的铁置换并沉积在锌粉上,降低了析氢过电位。3种铁化合物在碱性溶液中的溶解度和加速锌腐蚀的程度依次为FeSO4>Fe2(SO4)3>Fe3O4。