新型二次電池極板表面改性及耐蝕性研究.pdf

1、針對新型二次電池常用極板材料(如銅箔、鋁箔、泡沫鎳及纖維鎳)中成本高、電池制造過程中的電極面密度分布不均與變形斷帶、極耳焊接困難和腐蝕等問題，在超薄精密低碳鋼帶表面進(jìn)行改性研究。然后對改性后鋼帶和泡沫鎳進(jìn)行對比，由此探討成本低廉、性能良好的極板材料可行性。 表面改性是對未鍍鋼帶進(jìn)行電鍍鎳、電鍍鐵鎳合金、化學(xué)鍍鎳磷合金。 在滿足集流體其它性能要求的同時(shí)，測試材料電化學(xué)性能。包括基本的定性腐蝕實(shí)驗(yàn)和定量的電化學(xué)計(jì)算。電化學(xué)測

2、試材料在相同條件的電化學(xué)阻抗測試(EIS)、穩(wěn)態(tài)電壓電流測試(IE)、循環(huán)伏安(CV)及電化學(xué)噪聲(EN)測試。電化學(xué)計(jì)算包括等效電路的擬合(Simulation)、穩(wěn)態(tài)電流電壓(IE)計(jì)算和電化學(xué)噪聲計(jì)算等。 研究表明在相同的條件下穿孔未鍍鋼帶、鍍鎳鋼帶、泡沫鎳、化學(xué)鍍鎳磷合金、電鍍鐵鎳合金在強(qiáng)堿溶液中都能穩(wěn)定存在。鍍鎳鋼帶隨著鍍層厚度增加，耐蝕性增強(qiáng)。 測量EIS圖譜的電阻值隨電壓的增大而降低，是由于隨電壓的增大，電

3、極和溶液的界面的電雙層的結(jié)構(gòu)和界面電容發(fā)生變化。在相同測試條件下泡沫鎳的電阻和鍍鎳鋼帶的大小相近，表明鍍鎳鍘帶在濃KOH溶液中耐蝕性和泡沫鎳相近。 等效電路擬合計(jì)算指出：鍍鎳鋼帶和泡沫鎳的Rs、Rt大小都十分接近，(Rs代表體系中參比電極和工作電極之間的溶液電阻，Rt是界面反應(yīng)電阻)這表明鍍鎳鋼帶的集流能力和泡沫鎳的十分相近。 鍍鎳鋼帶和泡沫鎳的10次CV測試曲線幾乎完全重合，表明鍍鎳鋼帶和泡沫鎳具有相似的可逆電極過程，