密封圓柱形鋅鎳電池負(fù)極及相關(guān)問(wèn)題的研究.pdf

1、本文簡(jiǎn)要回顧了化學(xué)電源的發(fā)展歷史，重點(diǎn)闡述了二次鋅鎳電池的研究，包括鋅鎳電池的工作原理、主要存在的問(wèn)題及相關(guān)解決途徑、發(fā)展?fàn)顩r和未來(lái)的應(yīng)用前景。研究了電解液添加劑對(duì)鋅鎳電池的電化學(xué)性能和循環(huán)使用壽命的影響。XRD分析和熱重測(cè)試確定了化學(xué)反應(yīng)法制備的鋅酸鈣樣品化學(xué)組成，粒度分析和SEM技術(shù)考查樣品的粒度大小、分布與形貌，循環(huán)伏安實(shí)驗(yàn)和充放電測(cè)試研究了鋅酸鈣的電化學(xué)性能。通過(guò)充放電測(cè)試對(duì)鋅負(fù)極的粘合劑和正極進(jìn)行了探索，著重研究了負(fù)極緩蝕劑對(duì)

2、鋅鎳電池的性能影響，并考查了鋅鎳電池的充放電特性和充電過(guò)程中電池外壁溫升情況。 對(duì)四種含不同添加劑的KOH電解液的研究表明，采用添加檸檬酸、十六烷基三甲基溴化銨或(氧化鋅+氧化銦)共同飽和的電解液的電池1C放電時(shí)間明顯優(yōu)于采用氧化鋅飽和的電解液的電池。采用(氧化鋅+氧化銦)共同飽和的電解液的電池表現(xiàn)較佳的電化學(xué)性能。 采用化學(xué)合成法制備了鋅酸鈣。XRD分析和熱重測(cè)試結(jié)果證實(shí)了樣品化學(xué)組成為Ca(OH)2·2Zn(OH)2

3、-2H20。粒度分析表明。該工藝制備的鋅酸鈣樣品粒度分布均勻，SEM圖像顯示樣品形貌規(guī)整。循環(huán)伏安和充放電測(cè)試表明，鋅酸鈣具有較好的可逆性和電化學(xué)性能。 鋅負(fù)極粘合劑實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，1C放電時(shí)間長(zhǎng)短順序?yàn)椋?SBR+CMC)>(PTFE+CMC)>(PTFE+HPMC)。對(duì)正極的研究表明，正極中摻雜鎘能夠獲得較好的充放電性能和循環(huán)壽命，優(yōu)于正極中摻雜鋅。 實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)考查了鋅鎳電池鋅負(fù)極中加入緩蝕劑對(duì)密封電池的影響。通過(guò)對(duì)組裝的密

4、封鋅鎳電池進(jìn)行充放電測(cè)試。 負(fù)極中加入無(wú)機(jī)氧化物型緩蝕劑的實(shí)驗(yàn)表明，氧化鉛和氧化汞大大提高鋅鎳電池的電化學(xué)性能。負(fù)極中分別添加氧化銦、氧化鉍和氧化亞錫，一定程度上改善了鋅鎳電池的性能。負(fù)極中同時(shí)添加氧化銦、氧化鉍和氧化亞錫的電池表現(xiàn)出高的充放電效率和長(zhǎng)的循環(huán)壽命。 實(shí)驗(yàn)中首次在負(fù)極中加入有機(jī)緩蝕劑。研究表明，有機(jī)緩蝕劑的加入提高了電池的充放電效率，大幅度延長(zhǎng)了密封鋅鎳電池的循環(huán)壽命。自放電實(shí)驗(yàn)表明，有機(jī)緩蝕劑在負(fù)極中的加