不同添加劑對圓柱形鋅鎳電池性能的影響.pdf

1、本論文簡要回顧了化學電源和鋅鎳電池的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，重點闡述了二次鋅鎳電池的特點、原理和結(jié)構(gòu)、研究前景和意義、現(xiàn)階段存在的問題和解決的途徑。通過恒電流充放電測試、循環(huán)伏安測試、電池解剖分析等手段研究了在鋅鎳電池正負極和電解液中加入各種添加劑和對電池鋅負極進行表面處理對電池充放電特性、內(nèi)阻、放電容量、循環(huán)壽命、循環(huán)伏安性能、電解液量和內(nèi)壓等的影響，著重分析了鎳正極中添加導電劑對電池整體性能的影響的機理。并對比分析了添加劑量和表面處理所用膠

2、水成分對電池性能的影響，求得最佳添加劑添加量和表面處理膠水成分。 實驗結(jié)果表明：鋅負極中添加適量Na2HPO5可有效減少電池極化、內(nèi)阻，減慢循環(huán)后期內(nèi)阻的升高，提高電池的充放電效率，其中鋅負極中添加1.0％～1.5％Na2HPO5的電池的性能最佳；在鋅負極中添加適量MgO可不同程度減少鋅鎳電池極化、內(nèi)阻增大速度，提高電池的充放電效率，延長電池的循環(huán)壽命，鋅負極中加入1.0％MgO的電池性能最佳；鋅負極中添加丙三醇可有效改善鋅負極

3、的制備工藝性，令所制的鋅負極更柔軟、均勻、不易掉粉，在鋅負極中添加≤0.3％丙三醇即可有效降低電池循環(huán)后期的內(nèi)阻、提高負極活性物質(zhì)的利用率、延長電池循環(huán)壽命，其中以添加0.2％～0.3％丙三醇最為合適；鋅負極中添加ZnSO4、Zn(NO3)2、ZnCl2可不同程度減小電池的極化和循環(huán)初期內(nèi)阻，小幅度提高電池充放電效率，特別是添加少量ZnSO4可以明顯減慢電池循環(huán)過程中的內(nèi)阻增大速度，延長電池的循環(huán)壽命，實驗表明鋅負極中加入1.0～2.0

4、％ZnSO4最合適。 對鋅負極進行表面處理的實驗表明鋅負極表面涂覆導電劑處理可有效減少電池的內(nèi)阻，提高負極材料的利用率；在鋅負極表面涂覆導電碳黑可較好地減少內(nèi)阻、提高負極材料的利用率、促進電池內(nèi)部氣體的復合，其中涂覆碳黑粉末的效果最好。鋅負極表面噴涂不同碳黑膠水的實驗表明利用碳黑的PTFE和CMC膠水懸濁液進行鋅負極表面處理后的電池性能亦很好，而且是于工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)。 對鋅鎳電池正極添加不同導電劑的實驗表明正極中添加較多石

5、墨或添加適量CoO、鎳粉可有效減少電池的極化和內(nèi)阻，提高正極材料的利用率。特別是正極中加入適量石墨或鎳粉明顯延長電池的循環(huán)壽命。機理分析表明正極中加入適當?shù)膶щ妱┝钫龢O表面電流分別更均勻，正極通過與負極和電解液的協(xié)同作用使電池循環(huán)性能明顯提高。電池的性能是正負極和電解液之間共同作用的結(jié)果。 電解液中添加不同添加劑的實驗表明電解液中加入適量Na2HPO5可減少電池極化、減慢循環(huán)后期內(nèi)阻升高、延長電池循環(huán)壽命，但電解液中Na2HPO