硬脂酸钙对二次锌电极性能的研究.pdf

第4卷第5期
Vol4I No, 5
2012年5月
Applied Chemical Industr
May 2012
硬脂酸钙对二次锌电极性能的研究
房尚,周儦璧,杨丽兰
中密大学化学化工学院,南长沙41083)
摘要:向锌电极中邡入硬脂酸钙,在电池循环1次、40次、120次后,采用极化曲线、交流阻抗研究了硬脂酸钙对
二次锌电极电化学性能的影响。实验表明,添加硬脂酸钙后,电池的放电容量降低至最高容量的90%时,循环次数
由190次增加到了300次;循环120次后,添加硬脂酸钙的锌电极在0,1V的电位下,电流为0.224A,而空白电
极的电流为0.042A,交流阻抗测试表明,硬脂酸钙的加入,可以延缓锌电极的钝化,维持了锌电极的电化学活性。
关键词:二次锌电极;添加剂;循环次数;硬脂酸钙
中图分类号:0646.21文献标识码:A文章编号:1671-3206(2012)05-0864-03
Research on adding C 8z00, Ca on the performance of zinc anodes
FANG Shang, Zl0u De-bi, YANG Li-lan
(College of Chemistry Chemical Engineern enra oth University, Changsha410083, China)
Abstract: Adding Cx H O, Ca to zinc electrode, effect of C s H oo, Ca on the zinc electrode electrochemi
cal performance after cycle 1, 40, 120 has been studied by using the Anodic polarization curves and AC
impedance method. The results showed that the zinc electrode added C H, 0, Ca reached 300 cycles e
fore its capacity fell to 90%o of the initial eapacity, while the blank zinc electrode failed after 190 cycles
After cycles 120, the current of the zinc electrode with C3 H200,Ca was 0. 224 A, however, the current of
the blank zinc electrode was 0.042 A From the impedance spectra, adding Cas H200, Ca can suppress the
passivation and maintain the electrochemical performance of the zinc electrode
Key words: secondary zinc anode; additive; cycle number; Ca H200, Ca
锌价格便宜,具有良好的电化学性能,得到了广析纯;锌酸钙,自制;PIFE乳液,电池用。
泛的应用。但是二次锌电极的循环次数较少,这是
Chi760d电化学工作站;BIS5V3A充放电仪
由于在充电的过程中,二次锌电极会发生形变和产1.2锌电极的制备
生枝晶?。为了提高二次锌电极的性能,有如下方
将50%ZnO、4%Bi20330%锌酸钙、2%硬脂酸
法:①机被方法。采用多层膜或者离子交换膜,来钙充分混合,加入一定量的固体含量为60%的PT-
阻止锌酸根离子的迁移;②改变充电条件。控制充FE乳液和质量分数为S%的聚乙烯哼溶液,充分搅
电参数,例如充电电流密度、充电电压,或者采用脉拌均匀后,涂覆在镀锡的黄铜网上,经烘干、压片后
冲电流,控制充电过程中枝晶的产生;③)化学或者电制成锌电极
化学方法。在电解液或者锌电极活性物质中加入添
对比实验,将52%ZnO、4%B1203、30%锌酸钙
加剂,减少锌酸盐的溶解,促进n0和难溶的锌的充分泥合,加入相同量的固体含量为60%的PIFE
化合物的生成。例如在锌电极活性物质中添加乳液和质量分数为5%的聚乙烯醇溶液,充分搅拌
Ca(OH)2,能够降低mO的浴解度,提高锌电极的均匀后,涂覆在镀锡的黄铜网上,经烘干、压片后制
性能3。这些方法可以单独使用,也可以同时使成空白锌电极
用
1.3电化学测试
1实验部分
电化学测试在三电极电解池中进行。研究电极
1.1试剂与仪器
为锌电极,辅助电极为镍电极。将锌丝用180和
7mi0、Bi20。、硬脂酸钙、FTFE、聚乙烯醇均为分800°金相砂纸打磨光滑工作面,每次打磨后,用去离
收稿日期:2012-0309修改稿日期:2012-03.26
作者简介:房尚(1987-),男,湖南宁乡人,中南大学在读顽士:研究生,师从周德整教授,从事电化学方面研究。电话
13875840693,e-mail: famgshang4499@ 163
通讯联系人:周德璧,男,教授,博土生导师,从事电化学、燃料电池等方面研究。电话:13875977107,E-mai; zelcchcm@