可充无汞碱性锌锰电池电极制备及性能

在无汞锌合金粉中添加无机或有机缓蚀剂制备锌电极,用析氢试验、恒电流放电法、循环伏安法测定缓蚀剂对锌电极性能及抑制锌枝晶生长的影响。在电解MnO2中掺入LiOH和Bi2O3,加入导电剂、粘结剂调浆,涂在发泡镍网上,烘干,压制成MnO2电极,用循环伏安法测定MnO2电极的性能。试验表明,在锌合金粉中添加In2O和PbO可以降低析氢量,加入Bi2O3可以改善电极放电性能;在电解液中加入聚乙烯醇,可以抑制锌枝晶生长,延长锌电极寿命;在EMD中掺入Bi2O3和LiOH,可以提高MnO2电极的可充电性能     

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.     

锌铟合金电极在KOH溶液中电化学行为的研究

采用析氢实验、线性电位扫描和交流阻抗法,研究了锌、铟和锌铟合金电极在碱性溶液中的电化学行为。结果表明,合金中的铟能提高锌表面的析氢过电位,有效抑制缓解锌上的析氢反应和锌的阳极氧化,从而抑制锌在碱液中的自腐蚀。合金中铟的含量越高,这种抑制作用越强。此外,合金中的铟能扩大锌的活化电位区,有效改善锌在KOH溶液中的放电性能。     

氧化铅用作锌银贮备电池代汞缓蚀剂

通过电性能、析氢量及干贮存性能等测试,对锌银电池中锌电极的代汞缓蚀剂进行了研究.当以氧化铅(PbO)作为代汞缓蚀剂,且锌粉与PbO的质量比为100∶4时,锌电极的放电性能和析气性能最好.与传统HgO、三元合金代汞缓蚀剂比较发现:PbO虽然在高温搁置下抑制锌电极腐蚀析氢的能力略低于HgO,放电性能和干贮存性能要优于HgO.     

碱锰电池中锌合金粉的电化学性能

采用气体雾化法制备了含In、Bi、Pb、Al、Cd的锌合金粉,通过析气法和线性动电位扫描法对其化学稳定性进行了研究。结果表明:锌合金粉在45℃含饱和ZnO和缓蚀剂HX的40%KOH溶液中的气体发生率<0 05ml/5g·3d,以此制成的LR6型电池放电性能与含汞6 5%锌粉所做LR6型电池的放电性能相当。这表明锌合金粉和缓蚀剂的共同使用,可以大大提高锌粉的稳定性,可以有效减少甚至完全消除碱锰电池中的汞。     

氢氧化钙对碱性锌电极可充性的影响

为提高碱性锌电极的可充性,提出了一种机械混合含钙锌电极,利用其在放电过程中电极表面二价锌与氢氧化钙的反应,得到了具有电化学活性的锌酸钙。用自行设计的电化学分析方法研究了氢氧化钙对锌电极放电产物在碱液中溶解性的影响,通过阳极极化曲线的测量和粉末微电极循环伏安模拟充放电实验,初步考察了氢氧化钙对碱性锌电极阳极放电性能和可充性的影响。结果证明:在锌电极中加入合适含量的氢氧化钙后,能在放电过程中生成具有良好可充性的锌酸钙活性物质;合适的含钙量不会明显影响锌电极的放电性能。     

碱性锌锰电池的研制和开发 Ⅱ低汞碱性锌锰电池

测试了低汞锌粉的析氢速度和各种合金锌电极的析氢电位,用交流阻抗法来测量电池的内阻。测试了研制的低汞碱性锌锰电池的电性能（开路电压、放电容量和短路电流）、耐漏液性能和贮存性能,并对各种锌粉的电池性能进行对比,揭示不同的锌粉、不同的工艺成功地制备了低汞碱性锌锰电池。     

锌-空气电池催化电极的制备和研究

锌 空气电池性能稳定、比能量高、原材料来源广泛、成本低廉。合成了钙钛矿型的La0.6Ca0.4CoO3作为锌 空气电池氧气还原的催化剂,并对此催化剂作了红外光谱(IR),X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等结构测试。研究了催化剂合成对空气电极中氧气还原的影响。通过测定催化电极在碱性介质中的阴极极化曲线,并且组装成锌 空气电池进行放电性能测试,得出了具有最佳放电性能的催化电极组成。实验表明钙钛矿型的催化剂是一种良好的空气(氧)电极催化剂,能有效地促进阴极过程的氧气还原,提高锌 空气电池的性能,如放电容量。     

碱性锌锰电池的研制和开发Ⅰ.高汞碱性锌锰电池

测试了含汞锌粉的析氢速度和锌电极析氢电位。测试了研制的高汞碱性锌锰电池的电性能（开路电压,放电容量和短路电流）,耐漏液性能和贮存性能,以及锌粉中含汞量对电池性能的影响。结果揭示汞能改善电池的性能和耐漏液性能。     

汞在碱性锌锰电池中的作用及去除措施

在以锌为负极的所有电池中,汞对锌电极性能有很大的作用,它能提高锌的析氢过电位,阴极线性电位扫描揭示析氢电位可提高0．13－0．20V;它使电池的防漏性能提高,在60℃,相对湿度90％的条件下贮存60天,电池无漏液;汞齐在锌粒之间起搭桥作用和去除锌粒金属表面上的氧化物而使锌电极的极化阻抗降低,提高锌电极的电性能,LR6电池的1Ω放电时间也稍大些,亦使锌电极的电位负向偏移30mV。去除汞必须从多方面入手。     

四丁基溴化铵对锌电极的影响

为了抑制在充放电循环过程中锌电极产生的枝晶和形变，利用循环伏安法、交流阻抗法研究了在电解液中添加四丁基溴化铵（Ｃ４Ｈ９）４ＮＢｒ（ＴＢＡＢ）表面活性剂的作用。结果表明：加入１０－４ｍｏｌ／ＬＴＢＡＢ后，在锌电极的循环伏安图上阳极氧化电流和阴极还原电流均随着循环次数的增加而减小；此外，在阴极极化时，锌电极阻抗的复数平面图（ＮＹＱＵＩＳＴ）上出现了表征吸附作用的感抗圆。从而说明添加１０－４ｍｏｌ／ＬＴＢＡＢ，由于其表面吸附作用有利于锌电极的充放电性能，尤其是在阴极极化时，作用更为显著。     

电沉积锌电极在大功率蓄电池中的应用研究

研究了不同电解液浓度、电沉积电流密度等条件对电沉积锌电极性能的影响,并在此基础上,选择出锌电极组装成试验电池进行充放电测试,考察了电沉积锌电极的实际工作性能。通过实验得出:采用ZnO饱和的密度为1.20 g/cm3的KOH水溶液作为电解质溶液,电沉积电流密度为100 mA/cm2时,电沉积出的锌电极可以应用于大功率锌系列蓄电池。     

准中性锌空气电池的研究

采用循环伏安和线性电流扫描等电化学方法系统研究了NaCl、KCl、NH4Cl、(NH4) 2 SO4等电解质溶液对锌电极和空气电极电化学行为以及锌空气电池放电特性的影响。电极电势和电池电压表明NH4Cl电解质特性相对较好 ;而且添加适量KCl既有利于提高电池的工作电压 ,又能减小锌电极的自腐蚀 ;4mol/LNH4Cl 1mol/LKCl是一种放电性能较好的锌空气电池用准中性电解液     

表面活性剂对锌电极电化学性能的影响

研究了碱性介质中阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对锌电极钝化行为的影响,组装成锌-空气电池进行了测试。结果表明,在电解液中添加0.4%(质量百分数)的SDBS后,锌电极放电容量显著提高,活性物质利用率达到56.4%,与空白电解液的锌-空气电池相比有显著提高。析氢实验表明,SDBS通过覆盖效应对锌电极起到了一定的缓蚀作用。通过极化曲线测试和扫描电子显微镜(SEM)分析发现,由于SDBS在电极表面的吸附作用,使锌电极表面的放电产物变得更为细小,保持了天然的多孔结构不被破坏,延迟了钝化的产生。     

金属单质对锌电极电化学行为的影响

为了寻找碱性溶液中锌电极的代汞缓蚀剂，应用腐蚀实验、极化曲线及循环伏安等方法，研究了Ｐｂ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｈｇ和Ｂｉ等金属对锌电极电化学行为的影响。考虑到各种添加剂对锌电极电化学行为的影响主要是在电极与溶液之间的界面上，采用置换反应的方法将所研究的金属添加到锌电极表面。此方法既简单，又能使添加物均匀分布在锌的表面上，有效地影响锌电极的表面性质。实验结果表明：分别将Ｐｂ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｈｇ加到锌粉表面能增加锌电极氢的超电势，在腐蚀实验中明显地降低了氢气的析出量，但从阳极极化曲线可以看到这些金属均阻化锌的阳极氧化；Ｂｉ的加入则表现出相反的性质，它降低了氢在锌电极上的析出超电势，故而使含Ｂｉ的锌粉在腐蚀实验中析氢量增加，不过它却能促进锌的阳极氧化反应     

碱性介质中泡沫镍镀锌电极电化学行为的研究

应用掠射式椭圆偏振技术 (掠射椭偏术 )和循环伏安法对以泡沫镍为基体的表面镀锌电极在碱性电解质 (KOH)中的电化学行为进行了研究。结果表明 :掠射椭偏术用于此类多孔电极体系的研究可以弥补反射式椭圆偏振技术的不足 ,显示出掠射式表面测试技术独特的优点 ;再者由于所研究的泡沫镍镀锌电极除具有较高的孔隙率和比表面外 ,还具有适当的活性 ,在电池充放电期间 ,负极上的锌能够得到充分的利用。而作为基体材料的镍在电解液中具有较高的稳定性 ,应用于碱性锌电池中不仅有利于改良电池的性能 ,而且作为蓄电池的负极材料有利于电极基体材料的回收和电极本身的再生。该研究结果为在碱性锌蓄电池中应用泡沫镍基材料制备锌负极和有效改善碱性锌电池的性能提供了依据。     

充放电制度对La-Mg-Ni合金电极性能的影响

采用不同电流进行充放电测试,研究充放电制度对La0.75 Mg0.25 Ni3.5Cox(x=0、0.2、0.4和0.6)合金电极电化学性能的影响.随着电流的增加,合金的最大放电容量降低.在600 mA/g时合金的循环寿命长于100 mA/g时.X射线光电子能谱(XPS)的结果表明,在KOH电解液中,电极失效的主要原因是合金中La和Mg元素的腐蚀和氧化.     

碱性铝-空气电池用铝合金阳极的研究进展

近年来,通过研制各种新型铝合金阳极及相应电解质的添加剂,使铝-空气电池的研究取得了很大的进展.从铝阳极的反应活化、钝化机理、添加合金元素的影响和缓蚀剂等方面,综述了近几十年来,国内外碱性铝-空气电池合金阳极材料的发展和应用概况.     

铝-水电池制氢体系的结构设计

设计了一种全新概念的高效、安全、环保的铝-水储氢电池体系,该体系在对外输出电能的同时,还对外输出纯氢气.铝-水储氢电池体系主要是由正极、负极和电解液构成的密闭体系,阴极为采用化学还原法制备的活性炭担载镍(Ni/C)析氢催化剂制备的Ni/C膜电极,阳极为高活性铝合金,电解液为1 mol/L NaCl中性溶液.本体系可以通过调节放电电流的大小来调节氢气的输出量.