鋅銦合金電沉積規(guī)律及其在高能堿錳電池中應(yīng)用的研究.pdf

1、鋅錳電池采用鋅粉作為電池的負(fù)極材料,鋅資源豐富、價(jià)格低廉、毒性小、易處理,但是鋅作為電極材料使用存在枝晶、形變、鈍化和腐蝕等問題,目前,解決這些問題的主要方法是加入汞及其氧化物.由于汞有毒,對環(huán)境造成污染,世界各國制定措施嚴(yán)格限制汞在電池中的使用.在堿性化率逐年提高的情況下,無汞堿錳電池成為鋅錳電池發(fā)展的主要方向,各電池公司都在努力提高堿錳電池的性能,對生產(chǎn)工藝、材料和設(shè)備進(jìn)行了不斷的改進(jìn).在無汞堿錳電池的生產(chǎn)中,負(fù)極銅集流體的表面處理

2、是影響電池性能的關(guān)鍵技術(shù)之一,該文以尋找代汞材料為目標(biāo),采用快速電鍍法在銅集流體表面沉積高氫過電位的銦或鋅銦合金層,對鍍層的生產(chǎn)工藝和電沉積規(guī)律作了初步的研究,并將沉積不同鍍層的集流體裝配成電池進(jìn)行了放電實(shí)驗(yàn),主要的實(shí)驗(yàn)及結(jié)果如下:1.通過實(shí)驗(yàn)得到電沉積鋅、銦和鋅銦合金的最佳工藝,其中電沉積鋅銦合金的工藝和電沉積規(guī)律未見文獻(xiàn)報(bào)道.研究了鍍液中各組分的濃度、電流密度、pH值等因素對電沉積鋅銦合金的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著鍍液pH值的升高,合金

3、鍍層中銦的含量增大;2.鋅銦合金電沉積屬于異常共沉積.用電化學(xué)方法測定了鋅銦合金電極的陰極極化曲線,循環(huán)伏安曲線、Tafel曲線和電化學(xué)穩(wěn)定曲線,計(jì)算了合金電極的析氫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù),并與其他電極進(jìn)行了比較分析.結(jié)果表明,電沉積銦或鋅銦合金能有效增大銅集流體的陰極極化,抑制析氫反應(yīng).在堿性體系中,鍍鋅銦合金和鍍銦集流體具有較好的電化學(xué)穩(wěn)定性.3.將沉積不同鍍層的集流體裝配成電池,在相同條件下進(jìn)行放電實(shí)驗(yàn).結(jié)果表明,使用表面電沉積銦或鋅銦合