锌空气电池准中性电解液的研究

研究了锌空气电池中性、准中性电解液的主要成分,采用线性扫描伏安法考察了NH4Cl、ZnCl2、KCl及它们的混合溶液对锌电极电化学性能的影响,并组装电池恒流放电测试。结果表明,对于低电流密度放电要求的准中性锌空气电池采用NH4Cl作为主体电解质的锌电极性能相对较好;在NH4Cl溶液中添加KCl,有利于改善溶液导电性,提高放电电压和延长放电时间。最佳溶液配比为4 mol/L NH4Cl＋2 mol/L KCl。     

酸性锌空电池中锌在钛电极上沉积与溶出研究

为研究开发酸性电解质可充式二次锌空电池,实验研究了以钛板为基体的锌电极,通过线性扫描曲线、SEM、金相、以及充电等方法来测试其性能,考察酸度、电流密度对锌沉积性能的影响程度,探索在酸性环境下最佳的溶液配比和最适宜的电流密度。在常温、酸浓度为1.0 mol/L,沉积锌适宜的电流密度为50～60 mA/cm2,沉积在钛板上锌的槽电压平台为3.0～3.1 V,沉积上的锌均匀致密,没有明显的枝晶和变形问题;六次循环沉积溶出实验后,电流效率高于85%,说明钛板是可行的新型可充式酸性锌空电池的锌载体材料。     

Co-PTh-C复合电极对Ce(Ⅲ)/Ce(Ⅳ)的电化学性能研究

对以Ce3+/Ce4+为正极,Zn/Zn2+为负极组装氧化还原电池进行了初步研究。发现以Co-PTh-C复合电极作电极材料的循环次数达到12次,石墨毡电极循环次数仅2次。为此以不同电极材料,对Ce3+/Ce4+的电化学行为进行了研究。研究结果表明,在同一电极电位下,以Co-PTh-C复合电极作电极材料的电流密度要比石墨毡电极大,Ce3+/Ce4+还原反应为CE型准可逆反应。     

应用于氧化还原电池的Fe~(3+)/Fe~(2+)电解液研究

以Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)为正极电解液的氧化还原电池,用循环伏安、交流阻抗、充放电等方法研究了在硫酸体系中的电化学行为。结果显示,Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)反应是准可逆过程,当硫酸的浓度为0.50 mol/L时,峰电流最大,Fe(Ⅱ)扩散系数Dc为2.276×10-6cm2/s;在0.37 V下的电化学极化阻抗为2.238Ω/cm2;与锌溶液组成电池,在20 mA/cm2进行循环充放电,充电电压在1.65~1.72 V,放电电压在1.11~1.25 V,电流效率为80%~97%,电压效率为65%~75%,能持续稳定循环110次。     

应用于氧化还原电池正极的Fe2+/Fe3+胶体电解质研究

设计了一种新的Zn-Fe氧化还原胶体电池。研究了胶凝剂气相SiO2含量对胶体电解质特性的影响。SiO2含量愈高,电解质愈粘稠,电导率愈低。采用循环伏安法研究了Fe3+/Fe2+电对在胶体电解质中的电化学行为。结果表明,该体系中Fe3+/Fe2+在Pt电极上的电极反应属于准可逆过程。计算得到Fe3+的扩散系数为2.29×10-6 cm2/s。组装的Zn/Fe胶体电池具有较好的循环性能,其平均库仑效率达94.83%,平均能量效率为44.61%。     

硬脂酸钙对二次锌电极性能的研究

向锌电极中加入硬脂酸钙,在电池循环1次、40次、120次后,采用极化曲线、交流阻抗研究了硬脂酸钙对二次锌电极电化学性能的影响。实验表明,添加硬脂酸钙后,电池的放电容量降低至最高容量的90%时,循环次数由190次增加到了300次;循环120次后,添加硬脂酸钙的锌电极在0.1 V的电位下,电流为0.224 A,而空白锌电极的电流为0.042 A。交流阻抗测试表明,硬脂酸钙的加入,可以延缓锌电极的钝化,维持了锌电极的电化学活性。     

Co、Mn、Ni纳米粒的制备及其对联氨的催化氧化性能研究

采用浸渍-液相还原法,分别制备了纳米Co、Ni、Mn催化剂,以泡沫镍为集电体,以不同材料作为载体制备电极。采用极化曲线测试了不同催化剂对联氨氧化的催化性能。结果表明,Co和Ni对联氨氧化有明显的催化效果,而Mn基本没有催化效果,Co和Ni相比较,在-0.8 V电位下,Co的电流密度为175 mA/cm2,Ni的达到250 mA/cm2,可见Ni对联氨的氧化反应有较好的催化作用。同时,Vulcan XC-72作为催化剂载体更有助于提高催化剂性能。     

Oxygen reduction on teflon-bonded carbon electrode

1　INTRODUCTIONOxygenreduction (OR)inconcentratedKOHsolutionisanimportantprocessinvolvedinalkalinefuelcellsandmetal airbatteries .SomefundamentalstudiesofthekineticsandmechanismsofORincon centratedalkalineelectrolytesthoughrelativelylimit ed .Inalkalineelectrolytes ,OR proceedsbytwopathwaysasfollows :1) 4electrons (4e) pathwayleadingdirectlytoOH- ;2 ) 2electronspathwaywithhydrogenperoxideasintermediateorfinalproducts ,dependingonelectrodesurfacestatesuchastheoxy genadsorption ,oxideco…     

Nd_(0.6)Ca_(0.4)MnO_3的制备及电化学性能研究

用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿型氧化物Nd0.6Ca0.4MnO3,以X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重-差热(TG-DSC)手段对产物进行了分析和表征。结果表明:在一定实验条件下制备的氧化物纯度高,粒径小,结构稳定。以该氧化物为催化剂,制备了应用于碱性介质中氧还原反应的气体扩散氧电极,用极化曲线和交流阻抗方法测试和研究了其电化学性能。结果显示:制备的Nd0.6Ca0.4MnO3对氧还原具有优良的催化性能,-0.2V(vs.HgO/Hg)下,电极电流密度在静止的空气和氧气气氛环境中分别达到-82mA/cm2和-142mA/cm2,制备时柠檬酸的配比对其催化的性能有显著影响。     

304不锈钢在NaCl-(NH4)2SO4-NH4Cl溶液中的腐蚀行为

用电化学极化曲线和交流阻抗方法，研究了对304不锈钢（304SS）在3％NaCl和NaCl-（NH4）2SO4-NH4Cl混合溶液中的腐蚀行为．结果表明，在混合溶液中浸泡750h后，304SS仍然保持良好的钝化状态，其平均腐蚀电流密度为0．056mA／cm^2．根据交流阻抗研究结果，不锈钢在3％NaCl溶液中，主要表现出裸金属表面的点蚀和形成一定程度的钝化膜的特征，在2．0g／LNaCl、0．67g／L（NH4）2sSO4、2．3g／LNH4Cl混合溶液中，不锈钢表面形成稳定致密的钝化膜的典型特征．此钝化膜的电阻远小于腐蚀反应极化电阻．即使在形成良好的钝化膜的情况下，不锈钢所表现出的优良的抗腐蚀性能主要是由于金属表面活性点的钝化，而非钝化膜对离子导电或者对反应物／产物的扩散过程的阻隔作用．