电沉积锌合金电化学性能研究

摘要

锌具有优良的性价比而广泛地用作化学电源的阳极材料,但受锌本身的热力学性质的影响,锌负极在碱性溶液中发生溶解析氢是引起电池自放电的主要原因.传统的方法是在锌电极中加入少量的汞使其汞齐化,该方法虽然有效,但由于汞的毒性,已逐步被各种缓蚀剂所代替.在二次电池中,通常以机械混合的方式加入一些电极添加剂来改善锌电极电化学性能.然而,锌电极所存在的问题依然没有得到很好的解决.机械方式加入电极添加剂也存在着混合不均,效果不明显等缺点.本文采用在银片上电沉积锌合金作为研究电极,克服了传统方式工艺条件对测试结果的影响,比较直观简便地考察了各种金属元素对锌电极电化学性能的影响,可为制备高性能锌电极材料提供理论依据.通过线性扫描,塔菲尔曲线,循环伏安等电化学方法综合考察了不同的合金元素组分对锌电极电化学性能的影响,结果表明加入合金元素后能显著降低氢气在电极上的析出,减小了锌电极在电解液中的腐蚀,同时具有较好的循环性能,其中以Zn-Pb-In-Bi四元合金对改善锌电极的电化学性能最佳.为进一步研究电解制备合金锌粉用作电池材料奠定理论基础.