新型高效复配有机代汞缓蚀剂的研究

本文研制出一种新型的高效复配代汞缓蚀剂XD,通过浸泡产气实验、动电位扫描、交流阻抗测试等方法研究了锌在添加缓蚀剂的40％KOH溶液中的腐蚀行为。实验结果表明,XD减缓了锌在40％KOH溶液中的腐蚀且XD为阴极型代汞缓蚀剂。并用加有XD的40％KOH溶液组装成LR6型无汞碱性锌锰模拟电池,该电池在10Ω下的放电曲线与含汞电池基本一致。     

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.     

碱锰电池有机代汞缓蚀剂的研究

金属锌在KOH溶液中存在腐蚀析氢现象,通过析氢实验和极化曲线法研究了6种具有不同亲水链长度的有机缓蚀剂对锌在KOH溶液中的缓蚀性能。结果表明,6种化合物对锌均有不同程度的缓蚀作用,其中癸烷基(八)氧乙烯醚磷酸酯钾盐(PEE)可使锌粉析氢量减少70.6%,缓蚀效率可达78.7%。缓蚀剂浓度和结构是影响缓蚀效率的重要因素。浓度太低,形成的保护膜薄,缓蚀效率低;浓度太高,吸附不均匀,也不能提高缓蚀效率。此外,缓蚀效率的高低还与缓蚀剂的分子结构有密切的关系,亲水链短,缓蚀剂的溶解度低,溶液中的缓蚀剂分子很少,无法在金属表面形成致密的保护膜,缓蚀效率降低。     

碱性溶液中缓蚀剂对锌电化学行为的影响

介绍了无机、有机以及复合缓蚀剂对锌在碱性溶液中电化学行为的影响。无机缓蚀剂主要用于提高锌表面的析氢过电位,而有机缓蚀剂主要是降低锌表面的反应活性,因此含无机和有机缓蚀荆的复合添加剂往往缓蚀效果更好。     

化学镀铟锌电极在KOH溶液中的析氢行为

采用析氢实验、线性电位扫描和交流阻抗法,研究了Zn电极、In电极和化学镀铟锌电极在碱性溶液中的析氢行为.结果表明:镀铟锌电极能提高锌表面的析氢过电位,有效抑制锌的析氢反应和锌在碱性溶液中的自腐蚀.锌表面的铟层越厚,这种抑制作用越强;但铟对锌在碱性溶液中的阳极行为影响不大.     

无汞锌锰干电池的研究

利用腐蚀实验，比较了几种缓蚀剂对锌在铵型及锌型电解质溶液中的缓蚀效果，从析氢速度看，文中所选的Ⅰ号季铵盐型缓蚀剂对抑制锌上氢的析出效果最佳。又用测量锌电极的阴、阳极极化曲线的方法研究了缓蚀剂Ⅰ的用量范围，并涂布成无汞浆层纸，做成Ｒ６Ｐ和Ｒ６Ｃ型电池。按照国标ＧＢ７１１２－８６对电池进行考查，结果证明，无汞电池的新电及储存之后的各项性能指标均达到和有汞电池相当的水平，并远远超过国家规定的标准。本文所用缓蚀剂的价格略低于汞，使用该缓蚀剂取代汞时，浆层纸的涂布工艺或电池的生产路线都不需作任何改动，电池的生产成本下降。因此，该技术十分易于在电池生产中推广应用。     

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。     

锌粉在碱性介质中的析氢行为

通过析氢量测试研究了三种不同来源的锌粉在碱性锌电池电解质（ＫＯＨ溶液）中的动态析氢行为以及电解质浓度和两种有机抑制剂及一种无机抑制剂对析氢行为的影响,对锌粉在碱性介质中的析氢动力学进行了讨论。针对析氢反应的特性,选择的无机析氢抑制剂包含的主要成分为能与锌作用后形成高氢过电位合金薄层的无机化合物和助溶剂,因而可以减缓锌电极上析氢反应的阴极过程或提高阴极反应的位垒;而有机析氢抑制剂的主要成分为能在锌表面形成极薄吸附保护层的表面活性剂,它能有效地抑制锌电极上析氢反应的阳极过程或提高阳极反应的位垒。实验结果表明：所用析氢抑制剂的抑制效率可以达到大约１３％。同时还提出了筛选应用于干电池中的析氢抑制剂的基本思想。     

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。     

锌铟合金电极在KOH溶液中电化学行为的研究

采用析氢实验、线性电位扫描和交流阻抗法,研究了锌、铟和锌铟合金电极在碱性溶液中的电化学行为。结果表明,合金中的铟能提高锌表面的析氢过电位,有效抑制缓解锌上的析氢反应和锌的阳极氧化,从而抑制锌在碱液中的自腐蚀。合金中铟的含量越高,这种抑制作用越强。此外,合金中的铟能扩大锌的活化电位区,有效改善锌在KOH溶液中的放电性能。     

亚油酸对锌在 KOH 溶液中的缓蚀行为

利用收集气体和电化学方法研究了Ｚｎ在含亚油酸的４０％ＫＯＨ溶液中的腐蚀行为。收集气体实验结果表明,亚油酸减缓了Ｚｎ在４０％ＫＯＨ溶液中的腐蚀。用极化曲线测试法研究了在４０％ＫＯＨ溶液中亚油酸于锌－溶液界面的吸附行为,结果表明亚油酸在锌表面的吸附为化学吸附,且符合Ｆｌｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎｓ吸附等温式。极化曲线测试还表明亚油酸为混合抑制型缓蚀剂,其缓蚀作用为负催化效应。     

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     

锌在KOH溶液中的析氢及其测量

锌在KOH溶液中是不稳定的,会发生电化学腐蚀,即锌的阳极反应与水的阴极反应组成的共轭析氢反应,所以锌在碱性溶液中属于析氢腐蚀。讨论了影响锌腐蚀的因素,锌在碱性溶液中的腐蚀速度与温度、KOH溶液的浓度及电解液的组成（含ZnO及其添加剂）等因素有关。锌的析氢腐蚀速度可用简单有效的量气法来测量,并介绍了几种可振动且分刻度为0．05mL的简单量气管。     

表面活性剂对锌电极电化学性能的影响

研究了碱性介质中阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对锌电极钝化行为的影响,组装成锌-空气电池进行了测试。结果表明,在电解液中添加0.4%(质量百分数)的SDBS后,锌电极放电容量显著提高,活性物质利用率达到56.4%,与空白电解液的锌-空气电池相比有显著提高。析氢实验表明,SDBS通过覆盖效应对锌电极起到了一定的缓蚀作用。通过极化曲线测试和扫描电子显微镜(SEM)分析发现,由于SDBS在电极表面的吸附作用,使锌电极表面的放电产物变得更为细小,保持了天然的多孔结构不被破坏,延迟了钝化的产生。     

几种缓蚀剂对锌粉缓蚀效果的比较

用量氢法研究了几种无机、有机、无机与有机组合缓蚀剂对锌粉腐蚀的缓蚀效果,同时对它们的缓蚀效果进行了比较。实验结果表明,所采用的无机缓蚀剂中Hg的缓蚀效果最好,其次是In2O3;在有机缓蚀剂中,六次甲基四胺的缓蚀效果最好,但比Hg和In2O3都差;组合缓蚀剂中十二烷基苯磺酸钠与Pb(NO3)2组合的缓蚀效果最好,不仅远比单一的无机或有机缓蚀剂的缓蚀效果好,而且比Hg好。     

LR6型碱锰电池150mA恒流连放过程的研究

采用恒流放电和交流阻抗技术研究碱锰电池150 mA连续放电过程中正负极电化学行为的变化。结果表明:在LR6型碱锰电池150 mA连续放电过程中,电压的变化主要由正极极化引起的;而在放电末期,电压的下降主要是由负极区碱浓度的降低以及负极阻抗的升高所引起的。     

金属锂电极在KOH碱性溶液中的腐蚀研究(Ⅰ)

通过测试不同温度、浓度的KOH电解液对金属锂腐蚀反应的影响,研究了金属锂在碱性电解液中的腐蚀行为,拟合出金属锂腐蚀速度随KOH电解液浓度的变化关系。在此基础上,分析计算了金属锂在碱性电解液中的腐蚀反应动力学参数,获得了该体系腐蚀过程的重要动力学数据,包括金属锂腐蚀反应的活化能Ea、腐蚀反应速度常数kcorr、腐蚀反应动力学方程指前因子,以及溶液中H2O的活度与KOH浓度之间的关系等。分析了金属锂腐蚀反应的控制步骤及其主要动力学参数,结果发现H2O在金属锂表面的阴极还原是整个腐蚀过程的速度控制步骤。     

碱锰电池钢壳用镀镍钢带的力学和耐腐蚀性能

利用SEM、XRD等方法,分析了不同碱锰电池钢壳用镀镍钢带.比较了它们的力学性能,详细讨论了它们在40%KOH环境中的耐腐蚀行为.利德公司样品的表面硬度、抗拉强度略高于德国及日本的样品,延伸率为39.57%,低于德国(41.53%)及日本(42.44%)的样品.它们的腐蚀电流相差不大.