锌-空气电池电解液Zn~(2+)浓度对析氢过程的影响 |
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引用本文: | 马洪运,范永生,王保国.锌-空气电池电解液Zn~(2+)浓度对析氢过程的影响[J].化工学报,2014(7). |
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作者姓名: | 马洪运 范永生 王保国 |
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作者单位: | 清华大学化学工程系;化学工程联合国家重点实验室; |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(21276134);国家高技术研究发展计划项目(2012AA051203)~~ |
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摘 要: | 水溶液体系的二次金属-空气电池通常具有安全环保的特点,但是充电过程中仍然存在析氢副反应的安全隐患。使用线性电势扫描方法、Tafel极化曲线及极限扩散电流密度参数定量分析了二次锌-空气电池体系电解液中Zn2+浓度对析氢反应过程的影响。结果表明,随着电解液中Zn2+浓度的提高,析氢过电势逐渐增大,Zn2+浓度在6mol·L?1 KOH溶液中达到0.4 mol·L?1时,析氢过电势超过2.42 V,析氢过电势比空白溶液提高1.2 V,并且Tafel极化曲线的截距超过1.5 V,析氢电势达到超高过电势范围。此外,由Zn2+提供的极限扩散电流密度提高至8.9A·cm?2,所对应的过电势提高700 mV。研究结果对于确立二次锌-空气电池极限充电范围提供定量依据,对电池安全平稳运行具有重要价值。
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关 键 词: | 析氢过程 锌-空气电池 线性电势扫描 Tafel极化曲线 极限扩散电流密度 |
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