專利名稱：一種抑制鋅電極在堿性電解液中析氫的方法
技術領域：
本發明屬于電化學技術領域，具體地說是一種應用于以鋅電極為負極的一次或二 次電池中的抑制鋅電極在堿性電解液中析氫的方法。
背景技術：
鋅電極具有比能量高、資源豐富、價格低廉、毒性小、無環境污染、平衡電位低、可逆 性好等優異性能，被廣泛用作電池的陽極材料。但由于鋅電極循環壽命短，以鋅為陽極的堿性 二次電池一直沒有大量出現。其中鋅電極易析氫腐蝕是鋅電極循環壽命短的主要原因之一。鋅的化學性質活潑，鋅電極在堿性溶液中熱力學是不穩定的，會發生自溶解，放出 氫氣，造成鋅電極腐蝕，其共軛反應為Ζη+40Γ — Zn (OH)廣+2e(1)2H20+2e — H2+20F(2)合并后成為Ζη+20Η>2Η20 — Zn (OH) 42>H2 (3)方程(3)就是鋅電極析氫腐蝕的總反應方程。鋅電池中常采用的多孔鋅電極，真實表面積很大，電池因析氫腐蝕造成的自放電 非常顯著。鋅的析氫腐蝕一方面消耗了活性物質鋅，減少了鋅電極容量；另一方面氣體的產 生增加了電池內壓，導致電池氣脹、腐蝕、漏液、變形甚至破裂，對密封電池非常不利。稱取KOH 40g溶于蒸餾水，配成電解液100ml。將電解液在恒溫水浴鍋中放置4小時以上，使溫度與水浴鍋中水的溫度一致。稱 取鋅粒5g，放置在專用的析氫測量裝置中，將IOOml電解液加入該析氫裝置后，迅速放入 恒溫水浴鍋中，每隔一段時間記錄一次析氫的體積。作附
圖1所示的析氫時間體積圖，通 過線性擬合，方程為Y = O. 81045X+2. 17326。斜率即為鋅粒在該電解液的析氫速度，即 0. 81045ml/h。表1為實驗記錄數據。表1無添加劑的析氫數據
權利要求
一種抑制鋅電極在堿性電解液中析氫的方法，其特征在于以氫氧化鉀為電解液的主要原料，添加氫氧化鋰、二水合氟化鉀、碳酸鉀、四甲基氫氧化銨、十六烷基三甲基溴化銨、六偏磷酸鈉、氧化鋅的七種或其中的幾種添加劑，將它們溶于蒸餾水中，制成電解液；每100ml電解液中氫氧化鉀含量在10g～40g之間，氫氧化鋰的含量不超過3g，二水合氟化鉀的含量不超過20g，碳酸鉀的含量不超過12g，四甲基氫氧化銨的含量不超過0.3g，十六烷基三甲基溴化銨的含量不超過0.36g，六偏磷酸鈉的含量不超過0.6g，氧化鋅的含量不超過0.9g。
全文摘要
本發明是一種抑制鋅電極在堿性電解液中析氫的方法。該方法是以氫氧化鉀為電解液的主要原料，添加氫氧化鋰、二水合氟化鉀、碳酸鉀、四甲基氫氧化銨、十六烷基三甲基溴化銨、六偏磷酸鈉、氧化鋅的七種或其中的幾種添加劑，將它們溶于蒸餾水中，制成電解液；每100ml電解液中氫氧化鉀含量在10g～40g之間，氫氧化鋰的含量不超過3g，二水合氟化鉀的含量不超過20g，碳酸鉀的含量不超過12g，四甲基氫氧化銨的含量不超過0.3g，十六烷基三甲基溴化銨的含量不超過0.36g，六偏磷酸鈉的含量不超過0.6g，氧化鋅的含量不超過0.9g。采用本發明的方法，能使鋅電極在電解液中的析氫速度減少60％以上。
文檔編號H01M10/26GK101964429SQ20101028074
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月14日 優先權日2010年9月14日
發明者吳楨芬, 張正富, 趙逸群 申請人:昆明理工大學