锌电极电化学行为研究(Ⅰ)——添加剂对碱液中汞齐化锌膏电极的影响

利用电化学阻抗技术,对碱性电液中汞齐化锌膏电权在有、无添加剂两种情况下充放电过程中的阻抗行为进行了研究,得出了相应的锌膏中有机、无机添加剂的作用机理.     

锌电极电化学行为研究(Ⅴ)——有机缓蚀剂对碱液中无汞锌膏电极充放电的影响

利用电化学阻抗技术及循环伏安法,对碱性电液中无汞锌膏电极的电化学行为进行了研究,并讨论了一些有机缓蚀剂对静置、充电和放电状态下的无汞锌膏电极的阻抗行为及循环伏安行为的影响及缓蚀机理。     

碱性溶液中低汞锌电极及缓蚀剂的研究

利用收集气体、动电位扫描、恒电流极化及模拟电池放电等方法研究了磁性溶液中二元至五元锌合金和(?)缓蚀剂对于降低汞含量的作用效果.结果表明以Zn-0.05%In-0.05%Pb一0.02%Al-0.02%Bi合金粉作为锌(?)辅以0.1%～0.2%(占锌粉质量)的医药中间体缓蚀剂,可将锌电极汞含量从4%降为0.15%.     

锌电极(5)

5.5锌电极的形变锌二次电池的失效或寿命有效,主要是由于锌电极的衰变:枝晶短路、锌电极钝化与致密化的范围减小,以及电极的形变。形变系指电池在反复充电放电时,由于电极上的活性物质重新分布,有的位置活性物质减少,有的     

碱性介质中吐温20对锌电极电化学行为的影响

利用循环伏安法以及动电位扫描法考察了吐温20作为电解液添加剂对锌电极在1.0 molL-1 KOH溶液中电化学行为的影响,结果证明适宜浓度的吐温20能显著影响锌电极的电化学行为.吐温20对锌电极具有一定的缓蚀作用,其缓蚀作用主要是由于覆盖效应,吐温20对锌电极在锌电极表面的吸附行为符合Freundlich等温式.适宜浓度的吐温20对锌电极的阴极过程有显著的抑制作用,推断其可有效减缓锌电极产生枝晶和变形.     

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     

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.     

碱性锌锰电池中微量汞的测定

采用分光光度法对电池中微量汞进行测定。在聚乙烯醇存在下,汞与硫氰酸盐和丁基罗丹明Ｂ形成多元离子缔合物,在 ５８０ｎｍ处有最大吸收波长,０～６μｇ／２５ｍｌ范围内服从比尔定律,表观摩尔吸光系数为 ７．０８×１０５ Ｌ／ｍｏｌ·ｃｍ。本方法具有操作简便,快速,选择性和重现性好的特点。测定中除铁（Ⅲ）,锌（Ⅱ）外,电池中存在的其它元素均不干扰测定。     

碱性电池中锌电极添加剂的研究

利用加阴极过电位的方法研究了几种有机添加剂在二次碱性电池中对锌枝晶生长的抑制作用［1］。并测量了锌电极在这些有机添加剂存在下的阳极极化曲线,以恒量其对锌电极阳极行为的影响。利用腐蚀实验比较了这些添加剂在锌上抑制析氢速度的大小［2］。结果证明：在碱液中加入0．2％的十六烷基三甲基溴化胺和加入各0．2％的硫脲及聚乙二醇均可抑制锌枝晶的生长,而且对锌电极的阳极极化也不产生严重的影响,还可在一定程度上延缓锌在碱液中的腐蚀速度。因此,这几种有机添加剂有望作为可充碱性电池中锌电极的添加剂。     

无汞可充碱性锌锰电池代汞缓蚀剂的研究

研究了一种用于无汞可充碱性锌锰电池中的复合代汞缓蚀剂。该缓蚀剂在电池放电前的缓蚀作用好于6．5％的汞,当电池放、充电循环后其缓蚀效果下降得比汞大些。同时,与汞相比,大大改善了电池的循环容量保持性能。     

含氟表面活性剂在碱性锌电极中的应用

测量了锌电极在含有不同浓度含氟表面活性剂的碱液中的析气速率和锌电极的极化曲线。实验表明 :表面活性剂FSA ,FC 10 0 ,FSP ,FC 99及FC 43 0 ,FC 170C是有效的缓蚀剂 ,它们对锌电极的阳极行为没有明显的抑制作用 ,这些表面活性剂还能提高锌酸根的沉积过电位 ,使锌电极的钝化电位正移。含氟表面活性剂有希望成为碱性锌电极的代汞缓蚀剂。     

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.     

碱性体系中含氟表面活性剂对锌电极的影响

通过析氢实验,测量了5种含氟表面活性剂在碱性体系中对锌粉表面析氢速度的影响。并且和传统缓蚀剂———HgCl2进行了相同条件下的对照实验,初步肯定了这类表面活性剂对锌电极可能产生的缓蚀作用。在此基础上,又对10种含氟表面活性剂对锌电极在碱性体系中的阴、阳极极化曲线进行了考查。结果发现,其中有几种表面活性剂对锌电极的阳极行为影响不大,但对其阴极行为确有较大影响。接着又进一步考查了几种典型的含氟表面活性剂对多孔锌电极在碱性溶液中循环伏安特性的影响。结果一致表明,这类表面活性剂对锌电极在碱性体系中的阴、阳极行为都有不同程度的作用。和传统使用的有毒的汞盐相比较,它们对锌电极的阳极行为的影响还不算很大,但对其阴极行为的影响就表现得比较明显了。说明它们具有较强的抑制析氢的能力。综合几项实验结果,我们认为,只要经过认真筛选,这类含氟表面活性剂中的大部分都有可能成为碱性电池中锌电极的代汞缓蚀剂。它们的缓蚀机理主要取决于它们的高表面活性、强抗氧化能力和它们在锌表面所具有的较强的吸附特性。由于材料来源、实验条件和时间等因素的限制,本文对于这类表面活性剂在锌电极上的作用机理的研究还不够深入,今后还将继续开展这方面的工作。另外,通过恒电位电沉积实验还证明,这类表面活性剂对抑制锌枝晶生长也具有十分明显的作用。这也为它们作为二次锌电极的添加剂提供了一定的依据。     

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。     

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。     

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。     

稀土元素在碱性锌电极中的应用

通过阴极电解的方法在平板锌电极上沉积上了一层稀土氢氧化物膜;用自行设计的电化学分析方法研究了稀土氢氧化物膜对碱性锌电极放电产物在碱液中溶解性的影响;又用循环伏安法进行了模拟充放电实验,并且组装模拟电池进行了充放电实验。结果表明:在电极表面沉积一层稀土氢氧化物膜能有效地阻挡锌电极放电产物在碱液中的溶解,使大部分放电产物保留在电极原有的结构上,因此,有利于克服锌电极在充放电过程中存在的容量损失问题。模拟充放电实验进一步证明:稀土氢氧化物能显著地提高碱性锌电极的循环寿命,减少充放电过程中的容量损失。     

锌电极在含二乙醇胺、三乙醇胺电解液中的性能

研究了碱性电解液添加剂二乙醇胺[(C2H4OH)2NH]、三乙醇胺[(C2H4OH)3N]及两者混合对锌电极的影响。二乙醇胺单独使用可显著推迟锌电极的钝化,但对腐蚀略有加速,并会使电极的可逆性下降;三乙醇胺单独使用可推迟钝化并提高可逆性,但效果不明显,且对腐蚀略有加速。当两者以适当比例混合时,不但提高了电极的可逆性,而且几乎可以完全抑制钝化,虽然对腐蚀略有加速,但影响不大。当在电解液中加入0.3%二乙醇胺+0.1%三乙醇胺时效果最好。