密封圓柱形鋅鎳電池負極及相關(guān)問題的研究.pdf

1、本文簡要回顧了化學電源的發(fā)展歷史，重點闡述了二次鋅鎳電池的研究，包括鋅鎳電池的工作原理、主要存在的問題及相關(guān)解決途徑、發(fā)展狀況和未來的應用前景。研究了電解液添加劑對鋅鎳電池的電化學性能和循環(huán)使用壽命的影響。XRD分析和熱重測試確定了化學反應法制備的鋅酸鈣樣品化學組成，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)伏安實驗和充放電測試研究了鋅酸鈣的電化學性能。通過充放電測試對鋅負極的粘合劑和正極進行了探索，著重研究了負極緩蝕劑對

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程中電池外壁溫升情況。 對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)較佳的電化學性能。 采用化學合成法制備了鋅酸鈣。XRD分析和熱重測試結(jié)果證實了樣品化學組成為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)伏安和充放電測試表明，鋅酸鈣具有較好的可逆性和電化學性能。 鋅負極粘合劑實驗發(fā)現(xiàn)，1C放電時間長短順序為：(SBR+CMC)>(PTFE+CMC)>(PTFE+HPMC)。對正極的研究表明，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。 實驗重點考查了鋅鎳電池鋅負極中加入緩蝕劑對密封電池的影響。通過對組裝的密

4、封鋅鎳電池進行充放電測試。 負極中加入無機氧化物型緩蝕劑的實驗表明，氧化鉛和氧化汞大大提高鋅鎳電池的電化學性能。負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。負極中同時添加氧化銦、氧化鉍和氧化亞錫的電池表現(xiàn)出高的充放電效率和長的循環(huán)壽命。 實驗中首次在負極中加入有機緩蝕劑。研究表明，有機緩蝕劑的加入提高了電池的充放電效率，大幅度延長了密封鋅鎳電池的循環(huán)壽命。自放電實驗表明，有機緩蝕劑在負極中的加