含二-(對-(n,n,n-十四烷基二甲氨基溴化銨)苯甲醛)縮肼的電解液及制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種含二-（對-（N,N,N-十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛）縮肼的電解液及其制備方法。該電解液由濃度為0.7mmol/L的二-（對-（N,N,N-十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛）縮肼雙子表面活性劑和濃度為6mol/L含飽和ZnO的KOH溶液組成；所述二-（對-（N,N,N-十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛）縮肼雙子表面活性劑的結構式為：；稱取上述二-（對-（N,N,N-十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛）縮肼雙子表面活性劑，溶解于含飽和ZnO的KOH溶液中，充分混合，即制得含二-（對-（N,N,N-十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛）縮肼雙子表面活性劑的電解液。
【專利說明】含二-(對-(Ν,Ν, N-十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛） 縮肼的電解液及制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電解液【技術領域】，特別涉及一種含有二-（對-（N，N，N-十四烷基二甲 氨基溴化銨）苯甲醛）縮肼雙子表面活性劑的堿性鋅電池電解液及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 煤炭、石油等資源的日益枯竭，使得電池這種能源轉化裝置越來越受到重視。如 今各種型號和種類的電池已超過1000種，遍布人們日常生活、產業經濟、科學技術、軍事 領域等方方面面，當今社會，手機、電腦、音頻播放器等電子產品，火車、汽車、飛機等交通工 具，潛艇、魚雷、導彈等軍事裝備和武器，都離不開電池技術的發展。金屬鋅由于資源豐富、 導電性能好且無毒價廉，被廣泛用于堿性電池負極材料的制做。常用的二次鋅電池主要有 鋅鎳電極、鋅錳電極、鋅銀電極、鋅空氣電極等。但是這些二次鋅電池也存在著不少的問題。 鋅電極在堿性溶液中極易生成枝晶，發生變形和腐蝕及鈍化等現象，這些現象的產生將降 低電池的容量，減少電池的使用壽命，性能變差。這些問題的存在使得二次鋅電池的推廣和 普及受到嚴重的阻礙。過去通常利用汞在鋅表面汞齊化作用，解決上述問題，但由于汞是劇 毒物質，因此無汞電池的研制迫在眉睫。
[0003] 目前研究代汞緩蝕添加劑主要分為電極緩蝕添加劑、電解液緩蝕添加劑兩種類 型。普遍使用的電極添加劑有In、Cd、Pb、Hg、Bi、Ga、Ti等金屬單質的氧化物及氫氧化物等； 電解液添加劑主要有Pb(N0 3)2，十二烷基苯磺酸鈉、巰基苯并噻唑、六次甲基四胺、纖維素基 或淀粉基的衍生物及一些有機復合添加劑等。但所研發的代汞緩蝕添加劑往往會降低電池 的充放電能力，尤其是高倍率下的電池充放電能力，尚未找到一種能完全替代汞的物質。因 此，不斷深入研究堿性二次鋅電池用代汞緩蝕添加劑有積極意義。
[0004] 從前人的研究工作中，我們可以看到表面活性劑的使用在保護鋅電極的前景。與 傳統的表面活性劑相比，雙子表面活性劑結構中具有二個親水基團和二個憎水基，由于其 特殊的結構，吸附性能力更強，雙子表面活性劑在鋅電極表面更容易形成一層牢固的保護 膜，同時減慢鋅離子的沉積速率，抑制枝晶的生長，改善電池的充放電性能。本發明中含有 二-(對-(N，N，N-十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛)縮肼雙子表面活性劑的堿性鋅電池 電解液及其制備方法，這一研究成果對雙子表面活性劑作為堿性鋅電池代汞緩蝕添加劑提 供依據，目前未見文獻報道。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種含二-(對-(N，N，N_十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲 醛）縮肼的電解液及其制備方法。
[0006] 本發明的含二-(對-(N，N，N_十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛)縮肼的電解液 由濃度為〇. 7mmol/L的二-(對-(N，N，N-十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛)縮肼雙子表 面活性劑和濃度為6mol/L含飽和ZnO的Κ0Η溶液組成。
[0007] 所述二-(對-(N，N，N-十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛)縮肼雙子表面活性劑 的結構式為：
【權利要求】
1. 一種含二-(對-(N，N，N-十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛）縮肼的電解液，其特 征在于該含二-(對-(N，N，N-十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛)縮肼的電解液由濃度為 0.7mmol/L的二-(對-(N，N，N-十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛）縮肼雙子表面活性劑 和濃度為6mol/L含飽和ZnO的KOH溶液組成； 所述二-(對-(N，N，N-十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛)縮肼雙子表面活性劑的結 構式為：
2. 根據權利要求1所述的含二-(對-(N，N，N-十四烷基二甲氨基溴化銨)苯甲醛)縮 肼的電解液的制備方法，其特征在于具體步驟為： (1) 稱取2克對二甲氨基苯甲醛溶于盛有30mL無水乙醇的三口燒瓶中，溶解完全后，力口 熱回流，溫度設為78°C，回流過程中，向三口燒瓶中緩慢滴加5. 5mL的溴代十四烷，直至滴 加完畢，反應48小時后，制得墨綠色油狀物即為對-(N，N，N-十四烷基二甲基溴化銨）苯 甲醛；將該產物加熱溶解在乙醇中，冷卻，分層，分液，棄去上層含未反應完的溴代十四烷的 乙醇液，下層為對-(N，N，N-十四烷基二甲基溴化銨）苯甲醛；取該產物加熱溶解在乙醇 中，加入0. 34克的水合肼發生縮合反應，在70°C下回流反應12小時后，冷卻半小時，析出沉 淀，過濾，用乙醇洗滌，干燥，制得深紅色固體即為二-(對-(N，N，N-十四烷基二甲氨基溴 化銨）苯甲醛）縮肼雙子表面活性劑； (2) 稱取步驟（1)制備的二-(對-(N，N，N-十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛）縮肼 雙子表面活性劑，溶解于6mol/L含飽和ZnO的KOH溶液中，使二-(對-(N，N，N-十四烷基 二甲氨基溴化銨)苯甲醛)縮肼雙子表面活性劑在溶液中的濃度為〇. 7mmol/L，充分混合，即 制得含有二-(對-(N，N，N-十四烷基二甲氨基溴化銨）苯甲醛)縮肼雙子表面活性劑的堿 性鋅電池電解液。
【文檔編號】H01M10/26GK104241709SQ201410464738
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月7日 優先權日:2014年9月7日
【發明者】劉崢, 謝思維, 張菁, 陳巧娜 申請人:桂林理工大學