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.     

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。     

炭黑与石墨混合炭材料对铅酸电池负极性能的影响

本文考察了加入不同含量混合炭材料(如炭黑与石墨)的铅酸电池负极的电化学性能。通过循环伏安测试,研究了炭材料对负极氧化还原性能与析氢电位的影响。通过扫描电镜测试,观察了负极微观形貌的变化。充放电测试结果表明,铅酸电池负极活性物质中炭材料的含量对其倍率放电性能具有重要影响。适量添加炭黑与石墨的混合材料,可以提高负极高倍率条件下的放电容量。当添加3%炭黑和2%石墨混合炭材料时,对负极充电时的析氢电位影响较小,10 C放电条件下得到较高容量。     

镍碳超级电容器碳负极并联镉电极的研究

通过测定碳电极和镉电极的析氢析氧电位来确定镉电极和碳负极并联的可行性。对实验样品进行容量、功率和循环寿命测试,实验证明镉电极与碳电极进行并联后可以大幅提升镍碳超级电容器的容量,同时功率性能变化很小。但是由于镉电极的寿命下降较快,5 000次循环以后实验产品的容量衰降为初始值的60%。     

高活性铝合金阳极材料制备及电性能

用熔铸法和压力加工技术制备了三种不同锡含量的铝合金电极材料。采用扫描电子显微镜(SEM)对铝合金电极材料放电后的表面形貌进行了表征,采用排水法测试了合金的析氢速率,借助电化学方法测试了材料的电化学性能。结果表明,铝合金静态析氢量随着锡元素含量增加而减小;研制的新型铝合金负极材料,可望开发用于高比能量的铝合金电池。     

氧化锌对碱性锌锰电池锌电极的影响

通过对锌电极的电性能测量和锌粉的析氢试验,揭示了氧化锌在碱性电解质中对锌的电性能有影响,且对锌有缓蚀作用,使锌的电位升高,析氢过电位增大,阳极极化增大,析氢量下降等。试验结果可能有助于改进碱性锌锰电池负极工艺。在碱性电解质中含有2%wt的氧化锌就足以满足锌负极的工艺需要。     

铅炭电池用炭材料研究与应用

研究了高定向热解石墨电解进行有效分散后,和配方水一起加入到铅炭电池负极活性物质中,并对其容量、电位分布和析氢电位进行了研究。发现使用该方法炭材料可在活性物质中均匀分散,特别是在使用氯化亚砜熏蒸后,电极的析氢速率小,自放电程度低。     

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。     

银含量对正极板栅合金性能的影响

在偏光显微镜下观察铅–钙–锡–铝–银合金组织结构时发现,掺入适量的银可以细化铅基合金的晶粒。通过合金的拉伸测试、蠕变测试和硬度测试,发现添加适量的银可以提高正极板栅的机械性能。用不同银含量的合金制成工作电极,利用循环伏安(CV)、恒流腐蚀的测试方法研究含银合金作为正极板栅合金的电化学性能。测试结果表明,加入适量的银可以提高板栅的析氧电位与合金的耐腐蚀性能。     

高温电池性能影响因素的探讨

分析并探讨了正板栅合金中添加银，正极铅膏中添加四碱式硫酸铅晶种，负极有机添加剂溶解、迁移和分解，以及炭材料和氢气抑制剂的类型对高温电池性能的影响。正板栅中的银会随着循环的进行迁移并沉积到负极，降低负极的析氢电位，加速电池失水。正极铅膏中添加四碱式硫酸铅，可以将固化后铅膏内四碱式硫酸铅晶体的尺寸控制在20μm之内，提高极板的强度，减缓活性物质软化脱落。温度升高会加速负极有机含炭膨胀剂的溶解，使其迁移到正极附近被氧化。通过分析不同的炭材料对负极氢气的析出有不同的作用，优选出效果较佳的抑氢剂。     

阀控铅酸蓄电池板栅合金的电化学性能研究

系统地研究了不同板栅合金的耐腐蚀性、析气性能、表面腐蚀层阻抗等电化学性能。研究结果表明降低钙的含量,提高锡含量能使合金的耐蚀性能提高,但锡的加入会降低析氢过电位,过高的锡含量将加大电极的析氢电流,从而有可能增加电池的自放电。板栅合金的交流阻抗谱有阻抗半圆旋转现象,根据测试数据分析得出半导体等效电路比较符合具有半导体性氧化物层的板栅合金的实际情况。交流阻抗的测试结果表明锡的加入能改善钝化层的导电性。     

PE隔板对铅蓄电池中锑迁移的影响

通过测试富液式铅酸电池在不同充电温度下的负极析氢电位,分析不同状态下隔板的显微照片和充电期间的电压变化,对3种PE隔板进行比较研究发现:C型隔板在30℃对锑离子的阻挡效果最好;A型隔板在50℃对锑离子阻挡效果最好。上述现象与隔板在不同状态下的孔率、孔径变化有直接关系。     

铅粉在不同浓度硫酸电解质中电化学行为研究

硫酸对铅蓄电池性能具有较大的影响.对采用铅粉填充的微孔研究电极,在不同浓度硫酸体系中进行循环伏安测试.实验结果表明：随着硫酸浓度增加,阳极电势增加,但电流峰值先增大后减小,当硫酸浓度为3 mol/L时,其阳极初期容量达到最大值4.84 mAh;同时对不同条件下一些峰的变化进行解析,充电时酸浓度增加会促进α-PbO的还原反应;酸浓度增大,析氧量减少,析氢量增多,析氢析氧电位正移;通过不同浓度下对阳极100次循环测试发现,随着循环次数的增加,还原峰电流先增大后减小,峰电位也发生了偏移;当硫酸浓度较低时,铅粉循环伏安的稳定性较好,且阳极放电容量的保持率较好,当硫酸浓度增大时,铅粉循环伏安的稳定性变差.     

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.     

对硝基苯甲酸对动力铅酸电池性能的影响

将对硝基苯甲酸用作铅酸电池负极添加剂。利用线性扫描伏安法测量阴极极化曲线,得到添加剂对负极析氢过电位和析氢速率的影响;通过对电池失水、充电接受能力、低温性能和循环寿命的测试,结合SEM分析,研究添加剂对电池性能的影响。对硝基苯甲酸能降低电池负极析氢速率;在实验条件下,减少50%水损耗,并降低自放电,提高充电接受能力和低温性能。采用6 A电流,100%放电深度条件下,260次循环后,含0.01%添加剂的铅酸电池的容量保持率在87%以上。     

以泡沫镍为集流体的锌电极腐蚀性能

采用动电位极化曲线法研究了在镀铅及未镀铅的泡沫镍集流体上电沉积锌的析氢过程和腐蚀性能。结果表明 :在泡沫镍集流体上镀铅不仅可以提高电极的析氢过电位 ,还能使其腐蚀电位正移 ,减小腐蚀程度 ;同时还能在一定程度上解决锌电极的钝化问题。此外 ,还研究了在泡沫镍上电沉积锌的条件。结果表明 :在镀铅及未镀铅的泡沫镍上 ,沉积条件对电极的腐蚀性能有很大影响。     

锌-空气电池负极集流体析氢性能研究

采用循环伏安、恒电流放电、阴极极化等方法,模拟研究了锌空气电池负极集流体在4mol／LKOH溶液中的电化学行为。结果表明：将传统的负极集流体表面镀铅,能有效地减小负极析氢,开路电位时集流体表面析氢电流密度降至1．0mA／cm2以下,使电化学性能得到改善。     

电解质组成对铝合金阳极性能的影响

研究了室温下(25℃),4mol/L NaOH 3mol/L NaAlO2介质中,添加Na2SnO3、In(OH)3及Na2SnO3 In(OH)3复合物对铝合金性能的影响。用排水法测试了铝合金电极的析氢速度,用恒电流方法和动电位方法测试了电化学性能。结果表明,4mol/L NaOH 3mol/LNaAlO2介质中,Na2SnO3、In(OH)3及Na2SnO3 In(OH)3混合物能降低铝合金电极自腐蚀速率;恒电流放电时,Na2SnO3使铝合金电极稳定电位稍有正移,In(OH)3和Na2SnO3 In(OH)3混合物使铝合金电极稳定电位明显正移。     

铅和铋在硫酸溶液中的析氢行为比较

采用气体收集实验、阴极极化曲线法及电化学阻抗法,研究了铅和铋电极在硫酸溶液中的析氢反应.相同电位下,铋电极上收集的氢气体积大于铅电极上的.铋电极上的析氢Tafel斜率为0.11 V,小于铅电极上的0.14 V;在-1.5 V时,铋电极上的析氢反应电阻为0.553 Ω·cm2,小于铅电极上的198 Ω·cm2.铋在铅酸电池负极中游离析出时,将加速电池的析氢反应.     

钒电池电解液电位监测电极的研究

根据钒电池正、负极电解液的组份和特点,对适合该体系的指示电极和参比电极材料进行筛选和制备,并通过电极材料的电化学性能测试,考察电极材料电极电位的变化规律,确定适合正、负极电解液的指示电极和参比电极对,并根据电解液循环管道的情况,设计电位监测电极对的安装方案,为全钒液流电池电解液的电位监测提供方法和手段。结果表明:采用铂(Pt)作为指示电极,银/硫酸银(Ag/Ag2SO4隔膜封装)为参比电极,电极电位稳定,采用三通和法兰的形式成功将电极对安装在了电堆管路中,准确监测了电解液电极电位变化规律。