絡(luò)合沉淀法制備高密度電池級(jí)氧化鋅及其性能研究.pdf

1、本文主要描述了二次鋅鎳電池中鋅負(fù)極活性材料ZnO研究方法。闡述了二次鋅鎳電池中存在的問(wèn)題，鋅負(fù)極變形、枝晶、自腐蝕以及鈍化，鎳正極毒化失效等。重點(diǎn)研究了鋅負(fù)極活性材料ZnO的合成方法，包括各種絡(luò)合劑的加入配比、其他表面活性劑對(duì)合成ZnO振實(shí)密度和電化學(xué)性能的影響。
　　 本論文采用絡(luò)合沉淀法，以檸檬酸鈉、乙醇胺系與氨水復(fù)配做底液，然后雙向滴加堿源和鋅源溶液，制備較高振實(shí)密度的氧化鋅，表面活性劑PEG-600、PEG-6000、十

2、二烷基苯磺酸鈉的加入有利于某些情況下生成高振實(shí)密度的氧化鋅，且具有較好的電化學(xué)性能。之后將制備的ZnO樣品進(jìn)行XRD測(cè)試其化學(xué)結(jié)構(gòu)，通過(guò)SEM觀測(cè)其形貌，通過(guò)充放電儀進(jìn)行充放電測(cè)試。對(duì)于硝酸鋅、硫酸鋅、醋酸鋅體系，當(dāng)Zn2+/檸蒙酸鈉的摩爾比在11.88到16.05之間，絡(luò)合劑乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺分別與氨水復(fù)配總體積保持在15ml，復(fù)配體積比例合適時(shí)可制備較高振實(shí)密度的氧化鋅，在此高密度氧化鋅合成方法的基礎(chǔ)上，然后加入適量的表面活

3、性劑PEG-600、PEG-6000、十二烷基苯磺酸鈉，可以制備電化學(xué)性能較好的高密度氧化鋅。
　　 1.硝酸鋅體系中，乙醇胺與氨水復(fù)配系列，只用乙醇胺與檸檬酸鈉復(fù)配做底液絡(luò)合劑時(shí)，振實(shí)密度較高為2.4g/cm3左右，0.3C與0.5C放電時(shí)比容量為550mAhg-1、400mAhg-1左右，加入適量PEG-600改性后，振實(shí)密度減小到2.0g/cm3左右，0.3C放電時(shí)比容量高達(dá)550mAhg-1左右。
　　 二乙醇胺

4、、三乙醇胺分別與氨水以合適的比例復(fù)配時(shí)，可以合成振實(shí)密度較高、電化學(xué)性能較好的氧化鋅。
　　 2.硫酸鋅體系中，乙醇胺與氨水復(fù)配系列，只用乙醇胺與檸檬酸鈉復(fù)配做底液絡(luò)合劑時(shí)，振實(shí)密度很低，0.1C與0.3C放電時(shí)比容量?jī)H為300mAhg-1左右，加入適量PEG-6000后，振實(shí)密度增大到2.5g/cm3左右，0.2C與0.3C放電時(shí)比容量高達(dá)600mAhg-1左右，性能得到了大幅度的提高。
　　 二乙醇胺、三乙醇胺分別與

5、氨水復(fù)配時(shí)，合成氧化鋅振實(shí)密度有所改進(jìn)，但是電化學(xué)性能不好。
　　 只用適量氨水與檸檬酸鈉混合做絡(luò)合劑時(shí)，合成氧化鋅具有較高的振實(shí)密度約為2.7g/cm3，0.3C與1C放電時(shí)比容量分別為500mAhg-1、300mAhg-1左右，適合高倍率放電。用適量PEG-6000，十二烷基苯磺酸鈉改性后，振實(shí)密度有所降低為2.4g/cm3左右，0.3C與0.5C放電時(shí)比容量分別為600mAhg-1、500mAhg-1左右。
　　

6、3.醋酸鋅體系中，三乙醇胺與氨水復(fù)配系列，只用三乙醇胺與檸檬酸鈉復(fù)配做底液絡(luò)合劑時(shí)，振實(shí)密度為2.5mAhg-1左右，0.3C與0.5C放電時(shí)比容量分別為450mAhg-1、530mAhg-1左右，加入適量十二烷基苯磺酸鈉改性后，振實(shí)密度增大到2.9g/cm3左右，0.3C與0.5C放電時(shí)比容量分別為550mAhg-1、500mAhg-1左右，整體電化學(xué)性能得到了提高。
　　 乙醇胺與氨水復(fù)配做絡(luò)合劑合成氧化鋅振實(shí)密度較低，電化