鋅空氣電池之氣體擴散電極結(jié)構(gòu)和放電性能研究.pdf

1、隨著全球能源形勢的緊張和人類環(huán)境保護意識的提高，動力電池正得到廣泛關(guān)注和深入研究，其中鋅空氣動力電池有著大功率、大容量、低成本和高穩(wěn)定性等優(yōu)勢。而氣體擴散電極性能的好壞，直接決定了鋅空氣電池的輸出功率，在金屬空氣電池工作時，電極內(nèi)部形成了以空氣、電解液、催化劑共存三相界面，為氧氣的還原提供反應場所。本文主要研究方向為探索氣體擴散電極的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，考察氣體擴散電極的放電性能。
　　 本文的主要工作包括：第一、優(yōu)化氣體擴散電極擴散

2、層和催化層中組份之間的配比，合成了幾種不同形態(tài)的催化劑并比較其比表面積對放電效率的影響，從而提高氣體擴散電極的放電性能；第二、以兩種不同結(jié)構(gòu)的金屬鎳為基板，制作了不同結(jié)構(gòu)的氣體擴散電極，并測試其結(jié)構(gòu)不同引起的接觸電阻變化對電極放電結(jié)果的影響；第三、通過不同結(jié)構(gòu)的氣體擴散電極性能比較和結(jié)構(gòu)表征，考察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異對宏觀放電的輸出功率影響。取得的進展與結(jié)果如下：
　　 (1)分別驗證測試了組成氣體擴散電極的幾種不同組份(二氧化錳，

3、石墨，乙炔黑，活性炭，粘結(jié)劑)各自對催化層和擴散層的放電性能影響，尋找其催化層組份材料的最佳配比，并采用無機水相和固相方法化學合成出幾種不同形態(tài)的催化劑，探究其最優(yōu)放電結(jié)果。
　　 (2)制作了催化劑與基板接觸方式不同的兩種氣體擴散電極，其接觸電阻存在差異，實驗了氣體擴散電極由于催化劑與基板接觸方式不同引起的接觸電阻變化對電極放電效果的影響，比較了接觸電阻不同的氣體擴散電極放電的表觀電阻值，說明由接觸電阻引起的內(nèi)阻變化是影響電池