圓柱形鋅空氣電池的研究.pdf

1、鋅空電池作為高效、潔凈、綠色能源的新技術產品，具有容量大、比能量高、成本低、放電性能穩(wěn)定、安全、無污染、大功率及材料可再生等特點，已成為當今世界能源領域的開發(fā)熱點，是一種具有巨大市場前景的化學電源。 本文對圓柱形鋅空氣電池進行了以下研究：空氣電極催化劑的研究、鋅電極的研究、圓柱形鋅空氣電池的設計與裝配。 為了提高MnO2對氧還原的催化活性，將稀土硝酸鹽(硝酸鑭)和堿土硝酸鹽(硝酸鍶)同硝酸錳一起浸漬到碳粉中，并在270℃

2、下煅燒，制得空氣電極催化劑，通過冷壓方法制成空氣電極。用穩(wěn)態(tài)極化和交流阻抗測試了各個空氣電極的電化學性能。穩(wěn)態(tài)極化測試結果表明當催化層中金屬元素摩爾比Mn：La：Sr=1：0.4：0.6時，空氣電極極化最小，在極化電流密度為2mA·cm-2～150mA·cm-2時，此電極的極化電位比單獨MnO2催化劑正移了32mV～226mV。交流阻抗分析表明，鑭氧化物和鍶氧化物的加入，減小了電化學反應動力學阻抗和氧的擴散阻抗。為考察電池的放電性能，裝

3、配了AA型鋅空氣電池進行放電測試，結果表明，加入鑭氧化物和鍶氧化物能大幅度提高電池的工作電壓和電池容量。 實驗中研究了鋅電極的結構對鋅空氣電池的影響。通過10Ω恒阻連續(xù)放電得出，八段型鋅電極的放電時間較長，達到了29.7小時，電池的放電性能相對較好。 為了進一步改善鋅空氣電池鋅電極的性能，通過對比試驗分析了羧甲基纖維素鈉(CMC)和聚丙烯酸鈉對鋅電極電化學性能以及鋅空氣電池放電性能的影響。結果表明：采用CMC與聚丙烯酸鈉