鋅錳電池中二氧化錳的測定及離子液體在電池中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文作了如下研究工作： 一、研究了廢舊鋅錳電池中二氧化錳含量的測定方法。在測定鋅錳電池中活性二氧化錳的含量時(shí)，由于制備電池時(shí)正極錳粉中添加了乙炔黑、石墨等導(dǎo)電材料，使得在測定過程中溶液顯色且混濁，影響用淀粉作為指示劑進(jìn)行碘量法滴定終點(diǎn)的判斷。本文提出結(jié)合電位滴定技術(shù)用碘量法測定廢舊鋅錳電池中剩余活性二氧化錳含量的新方法，并對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明該方法快速、高效、結(jié)果準(zhǔn)確，精密度高。由本實(shí)驗(yàn)的測定結(jié)果可知目前電池中活性物質(zhì)的

2、利用率僅為55％左右，利用率較低。因此，對(duì)電池結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、選取最佳的錳碳比等作進(jìn)一步的研究以提高活性氧化物利用率是今后研究的重點(diǎn)。 二、離子液體在電池中的應(yīng)用研究，此項(xiàng)工作主要包括以下三部分： 1、在綜合參考大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)之上，采用兩步法合成了三種離子液體。選用低毒性的乙酸乙酯作為溶劑，合成了中間體[bmim]Br與[bmim]Cl，該方法具有操作簡單、產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)水溶性的離子液體[bmim]BF4，在保證產(chǎn)品純度的

3、前提下，降低了合成成本。 2、電池中電解質(zhì)溶液的制備。采用直接混合法將制備出的離子液體ZnCl2/[bmim]Cl分別與[bmim]PF6、[bmim]BF4、乙腈以任意比互溶，制備出離子液體混合物電解質(zhì)，并分別進(jìn)行了電導(dǎo)率和電化學(xué)性能測試。結(jié)果表明，ZnCl2/[bmim]Cl與乙腈的體積比為1:1時(shí)常溫下電導(dǎo)率達(dá)到最大值1.05×10-2S/cm，而循環(huán)伏安的測試結(jié)果表明ZnCl2/[bmim]Cl與乙腈的體積比為2:1時(shí)氧化還原特

4、性最好，說明氧化還原性能不僅與溶液電導(dǎo)率有關(guān)還與離子濃度有關(guān)。此項(xiàng)工作為離子液體作為電解質(zhì)在電池中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 3、自制電池性能的測定。在本實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的條件下以ZnCl2/[bmim]Cl與乙腈的體積比為2:1時(shí)的混合物作為電解質(zhì)自制一電池樣品，同時(shí)對(duì)電池的自放電性能、電池內(nèi)阻隨溫度的變化、恒流充放電性能進(jìn)行測試。結(jié)果表明自制銀鋅電池自放電小、儲(chǔ)存時(shí)間長；電池的內(nèi)阻隨溫度的升高逐漸降低且在75℃左右保持穩(wěn)定，所以有望用于高