泡沫銀的電沉積制備及用作鋅銀電池負極集流體的研究.pdf

1、鋅銀電池由于具有超高的比能量及功率密度,且放電電壓平穩(wěn),安全性好,作為貯備式電池大量應用于國防航天領(lǐng)域,如用于運載火箭,導彈發(fā)射,魚雷潛艇,人造衛(wèi)星的啟動和應急電源。
　　隨著武器作戰(zhàn)系統(tǒng)以及各種飛行器的日益現(xiàn)代化,對鋅銀電池的性能也提出了更高的要求。其中,鋅負極是影響電池整體性能的重要因素之一,而集流體則是影響電極性能的重要因素。泡沫銀具備三維多孔結(jié)構(gòu),作為集流體有望提高電極的大電流放電性能。
　　本論文從泡沫銀的制備入手

2、,通過對聚氨酯泡沫預處理、導電化、電鍍銀、燒結(jié)還原等步驟,制備出了孔隙率高,結(jié)構(gòu)完整的泡沫銀,并將這種泡沫銀用于鋅負極集流體,考察了其大電流放電性能,同時研究了羧甲基纖維素鈉(CMC)作為電極添加劑對電極性能的影響。
　　首先,實驗比較了兩種導電處理方法,即浸涂導電膠法與磁控濺射鎳法的優(yōu)劣,結(jié)果發(fā)現(xiàn)磁控濺射鎳法處理后的導電泡沫開孔率高,電阻小,集流效果更好。在此基礎(chǔ)上,優(yōu)化了泡沫銀的制備工藝,得到了優(yōu)化后的工藝配方:AgNO324

3、g/L,電流密度為1.75A/dm2,溫度為25℃,pH為9。并在該優(yōu)化工藝的基礎(chǔ)上制備了開孔率高,骨架粗細均勻的泡沫銀。
　　其次,用泡沫銀取代傳統(tǒng)的銀網(wǎng)作為負極集流體,從集流體本身、活性物質(zhì)、極板成型壓力的角度,研究了負極的放電性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)小孔徑的泡沫銀集流效果更好。當用450μm孔徑的泡沫銀集流時,鋅負極3C倍率下,放電容量達到495mAh/g,相比銀網(wǎng)集流提高了41％,達到鋅粉理論容量的60%。此外,實驗比較了枝晶狀電解