小型鋅空氣電池的研究.pdf

1、近年,隨著便攜式用具的增多和零排放的電動車輛的開發(fā),人們都在尋找一種高能量密度的電池體系以滿足其要求.鋅空電池作為高效、潔凈、綠色能源的新技術(shù),具有容量大、比能量高、成本低、放電性能穩(wěn)定、安全、零污染、大功率及材料可再生等特點,已成為當今世界能源領(lǐng)域的開發(fā)熱點,是一種具有巨大市場前景的化學電源.本文對鋅空氣電池進行了以下研究:空氣電極的制作工藝優(yōu)化、扣式電池的裝配和圓柱型電池設(shè)計與裝配.空氣電極是鋅空氣電池性能的決定因素,鋅空氣電池技術(shù)

2、基本上是隨著空氣電極的不斷改進而提高的,本實驗對空氣電極的研究主要集中在催化劑MnO<,2>制備條件優(yōu)化方面,采用穩(wěn)態(tài)極化測試方法考察了制備溫度、載體碳粉的成分比例、載體活化處理和催化劑的含量對催化劑催化性能的影響.結(jié)果表明在下面條件下制作的空氣電極性能最好:碳載體中熱解溫度270℃;活性炭:乙炔黑=9:1;硝酸活化處理;Mn(NO<,3>)<,2>含量為7.18﹪(占碳粉質(zhì)量).為了提高催化劑的性能,選擇了醋酸鉛、稀土作為添加劑,采用

3、穩(wěn)態(tài)極化和交流阻抗測試方法,結(jié)果表明:鉛的氧化物、稀土La和Ce可作為MnO<,2>催化劑的助劑來促進氧氣還原反應(yīng)的進行,醋酸鉛添加7.5﹪時極化最小,在一般金屬-空氣電池的工作電流密度20~50mA/cm<'-2>下,電位比單獨MnO<,2>催化劑可提升30~50mV.Ce添加效果好于La,其含量為10﹪時極化最小,一般金屬-空氣電池的工作電流密度20~50mA/cm<'-2>下,電位比單獨MnO<,2>催化劑可提升30~60mV.對