修改日期:2001-02-20

研制出一种高效复配缓蚀剂 ,它是由一种阴离子缓蚀剂和一种非离子缓蚀剂复配而成。通过析氢实验、短路实验、恒电流充放电实验及交流阻抗、电镜扫描等测试方法 ,研究了此种缓蚀剂的缓蚀效果及对锌电极性能的影响 ,并对其作用机理进行简单探讨。实验结果表明 ,在锌合金粉中添加此种缓蚀剂 ,大大地降低了析氢量 ,抑制了锌枝晶的生长 ,对电极放电性能影响不大 ,且主要是通过吸附在锌电极表面发挥作用     

锌电极有机代汞缓蚀剂的研究

无汞锌粉中添加不同的有机缓蚀剂 ,通过测定析氢量 ,从中筛选出 2种抑制析氢能力较强的缓蚀剂YLZX和YZ ,并通过充电实验和阳极极化曲线研究了这两种缓蚀剂对锌电极充放电性能的影响。结果表明 ,所选的缓蚀剂具有明显抑制析氢和枝晶生成的作用 ,而且不影响锌电极的放电性能。     

无机缓蚀剂对锌负极性能的影响

通过对密封圆柱形锌镍电池进行充放电测试,考察了在锌负极中添加In2O3、Bi2O3和SnO等无机缓蚀剂对电池性能的影响.结果表明:在锌负极中添加无机缓蚀剂可以促进锌的均匀沉积,缓解了锌电极的形变,改善了锌镍电池的充放电性能,延长了循环寿命.同时添加3种无机缓蚀剂的锌镍电池,经过95次循环,放电容量为246.54 mAh.     

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.     

In2O3作为锌电极代汞缓蚀剂的研究

通过析氢实验和极化曲线研究了代汞缓蚀剂In2O3对锌电极的影响。同时,制做实验电池研究了In2O3在锌银电池中的实际应用情况。结果表明:In2O3对锌电极具有较好的缓蚀效果,可以明显地降低锌电极的析氢量,缓蚀性能与HgO相近,但In2O3和HgO对锌电极都有一定的钝化作用。     

二次碱性锌电极的复合缓蚀剂

通过极化曲线和循环伏安曲线的测量,对二次碱性锌电极中同时添加聚乙二醇600(PEG600)和氢氧化铟[In(OH)3]作为复合缓蚀剂进行了研究.极化曲线的测试结果表明:PEG600和In(OH)3具有明显的缓蚀协同作用,这是由于In(OH)3还原生成的铟覆盖层加强了PEG600的吸附所致;同时发现:由于PEG600的吸附,使得在开路电位附近氢的阴极还原和锌的阳极溶解都在一定程度上受到抑制,但是一旦锌电极阳极极化到其脱附电位,PEG600将从电极表面脱附,并且不再阻碍锌的溶解.从循环伏安曲线推断出:由于复合缓蚀剂的存在,阳极钝化得以推迟,枝晶生长和形变得以抑制;同时也证实了多次循环后复合缓蚀剂可以保持其稳定作用.     

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.     

电解液添加剂对锌电极性能的影响

研究了碱性介质中电解液添加剂二乙胺和三乙胺的混合物对锌电极性能的影响。氧化锌溶解度测试和循环伏安测试的研究结果表明,添加二者的混合物可以降低ZnO在电解液中的溶解度,从而减缓锌电极的变形和枝晶;添加合适比例的二者混合物可以提高锌电极的循环稳定性。当添加0.3%wt二乙胺+0.3%wt三乙胺时效果最好。     

NaBiO3的固相合成及其对二氧化锰电化学性质的影响

采用固相氧化反应,制备了高纯度的NaBiO3,用于掺杂改性二氧化锰电极。通过恒流放电实验和循环伏安测试,研究了掺杂碱性二氧化锰电极和掺杂碱锰电池的电化学性能,初步探讨了反应机理。实验结果表明,掺杂量在1~10 % 之间对MnO2电极有很好的改性作用。NaBiO3掺杂的MnO2电极比纯MnO2电极的放电电压升高100~150 mV,放电容量提高72%以上。NaBiO3掺杂的MnO2电极比掺杂Bi2O3电极有着更高的放电电压和放电容量。     

无汞锌粉的制备研究

含氧化锌的氢氧化钾溶液中加入缓蚀剂金属的氧化物(PbO和Bi2O3),70℃下进行电解,制得锌合金粉;然后将该锌合金粉与一定量的铟混合,在氮气氛中加热,使锌粉表面覆上一层铟而制得适于无汞碱锰电池用的无汞锌合金粉。最佳工艺条件为:加铟量0.10%(质量百分数),加铟温度180℃,加铟时间3h。实验表明,此方法制得的表面覆In的含Pb、Bi的无汞锌合金粉能在相当程度上降低锌粉的析气量。在测试条件下,析气量能降低到0.10mL·g-1·d-1。另外,组装了LR6型无汞碱性锌锰电池,研究了锌粉类型对电池放电性能的影响,结果显示,自制表面覆In的含Pb、Bi的无汞锌合金粉组装的电池其放电性能与进口锌粉组装的电池不相上下。     

碱性二次锌电池电解液添加剂研究进展

电解液添加剂是改善碱性二次锌电池中锌电极性能的重要手段,本文总结了添加剂在抑制锌电极的枝晶、变形、腐蚀及钝化等方面所起的作用,综述了各种无机和有机添加剂的研究进展,对已研究的有机添加剂进行了详细分类.     

掺Bi改性MnO的制备及电化学性能研究

通过在氮气保护下热分解固相合成的MnC2 O4及掺杂Bi的MnC2 O4,分别制备了MnO及改性的Bi MnO。通过X射线衍射、溶解度测定、循环伏安分析、充放电、Tafel曲线测试及阻抗分析等手段 ,对其进行了表征及性能研究。结果表明纯MnO的两电子放电容量不超过 1 5 0mAh/ g ,而经过改性后的Bi MnO的两电子放电容量可达 41 7mAh/g ,Bi的掺入有助于提高其电化学性能。通过交流阻抗图谱分析及循环伏安实验对改性机理进行了探讨     

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。     

锌空电池阳极的研究进展

综述了近年来锌空电池阳极的研究进展。目前的研究主要集中于Zn合金及其化合物,它们在某种程度上都可抑制锌枝晶的形成。高温处理可使Zn、Ni和In的合金的析氢电位负移;电解液添加剂和电极添加剂,可抑制Zn枝晶的形成。     

锌锰电池负极用锌合金的开发

讨论了对锌锰电池负极材料的要求和合金元素对锌合金性能的影响;开发的锌锰电池负极用锌合金及圆筒形电池,符合ROHS指令和IEC标准.     

电沉积锌合金电极的制备及其性能

采用银片集流体上电沉积锌合金镀层的方式,考察了不同的合金元素组分对锌电极电化学性能的影响。电解制备了各种合金锌粉,组装成锌镍电池,充放电测试结果表明,电解加入金属元素后能显著降低氢气在锌电极上的析出,减小了锌电极在电解液中的腐蚀,其中以Zn-In-Bi三元合金对改善锌电极的电化学性能最佳,电池活化后具有较高的容量。     

碱性锌空气电池用活性锌粉的研究

采用电沉积法,通过控制电沉积工艺的参数,制备出树枝状的活性锌粉;活性锌粉具有高比表面积(0.168 m2/g),粒度分布均匀.用滚压法将活性锌粉制作成薄膜锌电极,并组装成碱性锌空气电池,进行电极性能测试.恒流放电实验表明:活性锌粉的利用率达到71.3%,放电比容量达到588.8 mAh/g.