水系锌锰电池电解液的电导性质研究

作为水系锌锰电池的重要组成部分之一,电解液不仅是离子传输的载体,更是参与电化学反应的活性物质,对于提升电池循环寿命和功率密度等性能具有重要影响。研究电解液的热力学性质有助于在不同工作条件下确定最优电解液的组成和质量摩尔浓度,优化电池设计,提升电池的性能。目前,已有对VOSO_(4)电解质水体系的研究,但仍缺乏对MnSO_(4)电解质的相关研究。在283.15~318.15 K条件下,测量了质量摩尔浓度为0.001~0.1 mol/kg的硫酸锰稀溶液电导率。应用Fuoss法和Shedlovsky法,获得了[MnSO_(4)]^(0)离子对的极限摩尔电导率(Λ_(0))和解离常数(K_(d))。与其他二价金属离子相比,计算结果较为可靠。根据K_(d)与温度的经验方程进行拟合,计算得到解离过程的热力学函数,并深入分析Mn^(2+)和SO_(4)^(2-)在解离过程中与水分子的水化作用。[MnSO_(4)]^(0)离子对解离的关键步骤是水分子被固定在Mn^(2+)的水化层周围,使体系秩序性增强的过程。该研究为分析锰电解液中离子作用结构,优化电解液性能提供基础理论支撑。

废锌锰电池制备锰锌铁氧体共沉淀粉料研究

以废锌锰电池为主要原料,辅以少量的菱锰矿和废铁屑,经同时浸出、初步除杂、深度净化和共沉淀等过程,制备出纯度高、配比接近PC30铁氧体配方且混合均匀的共沉淀粉料.实验结果表明:在浸出温度80～95℃、搅拌速度120～180r/min、酸用量为理论用量的1.2～1.4倍和浸出时间3.0～4.0 h的条件下,铁、锰和锌的浸出率分别为92.02%、96.14%和98.34%;共沉淀粉料中铁、锰和锌的平均含量分别为41.41%、13.92%和4.49%,推算出Fe:Zn:Mn=69.2:23.3:7.5.完全符合PC30对粉料的要求.本研究既为高档锰锌软磁铁氧体的制备创造了很好的前提条件,同时对废锌锰电池的高价值资源化利用具有重要的现实意义.

碱性锌锰电池用化学二氧化锰的研制

以直接氧化法生成的初级二氧化锰经饱和水蒸汽处理后，进行重质化处理，制成碱性锌锰电池用化学二氧化锰，所研制样品表现出ｎ－型半导体特征，从Ｘ射线衍射、热重分析的测试，发现成品的理化性能和结合水含量有较大的改进，电化学活性也有较大提高，所制成ＬＲ０３实体电池电性能优良．

锌锰电池的污染与产业政策

从普通锌锰电池及碱性锌锰电池中汞含量的现状和无汞化技术现状着手,分析了锌锰电池今后的发展取向。详细讨论了国内外相关电池法规中有关锌锰电池的部分;国内外,都禁止向电池中添加汞、镉、铅等有害元素。锌锰电池中的糊式电池的生存空间将会越来越小,锌锰电池将向无汞碱性锌锰电池的方向发展。

锌锰电池中铅含量

采用硝酸－盐酸分解预处理和原子吸收分光光度法对各种锌锰电池和碱性锌锰电池的铅含量进行了检测，以期了解电池铅含量的水平。检测结果表明：锌锰电池的铅含量明显高于碱性锌锰电池；６７个锌锰电池样品除２个样品铅含量较低外，其余６５个样品的铅含量在０．００８％－０．３０％之间；２９个ＬＲ０３电池样品的铅含量在１．４×１０-６～ ８．３×１０－５之间；３３个ＬＲ６电池样品的铅含量在２．３×１０－６～９．８×１０－５之间。文章还对电池中铅的来源、作用及无铅化的可能性进行了讨论和分析。

强力磁铁在碱性锌锰电池生产线上的应用

利用钢壳是磁性材料的特性,将强力磁铁应用于高速自动化LR6碱性锌锰(碱锰)电池生产线,以解决钢壳在运输过程中变形的问题。以LR12电池集流体插入机改造为例,比较真空吸取集流体和强力磁铁吸取集流体两种方式的优劣。实践证明,使用强力磁铁吸取集流体,不仅提高了5%的设备运转率和2%的产品合格率,而且节省了维修费用。

由废旧锌锰电池回收氯化锰和锌的一种工艺

介绍一种从废旧锌锰电池中回收锰、锌,进而生产工业级无水氯化锰、锌锭的工艺。该工艺所制得的产品符合有关企业标准,总回收率分别达到93%和95%。充分研究了产品除铁方法,并对镉、铅、汞重金属进行了无害处理。

废旧锌锰电池回收利用研究进展

结合本实验室近期的研究 ,综述了废旧锌锰干电池回收利用的研究进展。阐述了废旧锌锰电池危害的同时介绍了其作为一种资源可利用的方面 ,对目前废旧干电池的回收利用研究状况作了分析。

锌粉形貌对碱性锌锰电池性能的影响

研究了 3种颗粒形貌不同而成分相同的锌粉在碱液中的稳定性 ,并检测用这 3种锌粉制作的LR6型无汞碱锰电池性能。锌粉的析气试验表明针状锌粉在碱液中浸泡 3天后析气量最低 ;以针状锌粉膏制成的电池大电流放电容量可提高约 30 % ;电池有很好的抗震性、贮存性。

废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体初级溶浸工艺的研究

研究利用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体磁性材料,在初级溶浸工艺中浸取条件对溶浸效果的影响。采用混酸并结合添加草酸作为还原剂来溶浸废旧锌锰电池中的有效成分,考察液固比、温度以及时间等条件对电池有效成分浸出效果的影响以及电池中汞的形态转化和分布情况。结果表明:40℃时采用体积比为3∶1的HCl、HNO3组成混酸在液固比为4.6,添加草酸并控制其用量为理论用量的120%,溶浸时间在12h以上的情况下,采用两步溶解的方法可得到很好的效果,锰、锌、铁、镍的回收率可达到99%甚至100%,铜的回收率达到90%以上,废旧电池中各种形态的汞转化为Hg2+进入到浸液中,对汞的回收做到很好地集中控制。

真空冶金回收废旧锌锰电池的汞和镉试验研究

采用真空冶金方法处理锌锰电池,研究分离回收汞（Hg）和镉（Cd）的工艺方法,考察真空度、温度、加热时间对2种金属回收率的影响。试验结果表明：在真空度低于91.99 kPa时,Hg和Cd的回收率较低,但当真空度为91.99~98.66 kPa时,2种金属的回收率显著上升,超过98.66 kPa时,Hg和Cd的回收率几乎保持不变;且随着温度的增加和加热时间的延长,Hg和Cd的回收率也增加,但当温度达到一定值和加热时间超过2.5 h时,Hg和Cd的回收率接近95%的饱和值。

锌锰电池的现状与展望

无汞碱锰电池是锌锰电池发展的主要动向。在碱性化率逐年提高的情况下,国外电池公司在努力提高电池的性能,包括工艺。材料和设备的改进。目前,中国电池工业的面貌日新月异。展望近20年,锌锰电池仍然会有较大的发展。

用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体的研究

用水热法以废旧锌锰电池为原料对制备锰锌铁氧体进行了研究。探索了制备过程的影响因素,如水热反应的pH值、水热温度及水热时间等。结果表明,在溶液的pH值为10,水热温度为210℃,水热时间为2～24h时,均能有效制备无杂相的锰锌铁氧体;提高反应温度和延长反应时间,均有利于锰锌铁氧体的晶化过程。研究还发现,加入铁粉是一个既能高效除汞,又能制备高性能锰锌铁氧体的关键所在。

酸浸法由废旧锌锰电池制取碳酸锰的研究

利用湿法回收技术,对废旧锌锰电池中的锰进行回收处理,制取MnCO3。实验表明,HCl和HNO3的浓度、所用体积以及浸泡时间对MnCO3的产率影响较大。当HCl的浓度为5mol/L、体积为40mL、浸泡时间为180min时,MnCO3的产率可达64.85%;HNO3的浓度为6mol/L、体积为60mL、浸泡时间为80min时,MnCO3的产率可达63.76%。

碱性锌锰电池中的有机代汞缓蚀剂

综述了９０年代碱性锌锰电池中有机代汞缓蚀剂的研究概况。从亲水基和疏水基两方面总结了缓蚀剂分子结构对缓蚀效果的影响，并提出了发展适合我国国情的有机代汞缓蚀剂的设想。作者的研究结果表明，将一种阳离子表面活性剂和一种肟类有机物复配，可得到一种缓蚀效率更高并有实用价值的代汞缓蚀剂。

锌锰电池中缓蚀剂的研究

介绍了国内外的电池缓蚀剂研究现状 ,对缓蚀剂的主要作用机理——吸附理论、电化学理论及其协同机理进行了简要介绍 ,并对缓蚀剂的分类、特点及筛选原则作了论述 ,指出了实现电池的无汞化已刻不容缓。

铟在无汞碱性锌锰电池中的应用

铟是碱性锌锰电池无汞化代汞添加剂必不可少的组分。铟具有低的电阻率、高的可塑性、高的析氢过电位和高的化学稳定性。铟的这些特性使其在碱性锌锰电池中较好地起到代汞的作用。主要的代汞作用包括提高锌粉的析氢过电位、降低锌粉之间以及锌粉与集流体之间的接触电阻、提高电池的抗振动能力和提高锌的活性。铟在碱性锌锰电池中的使用包括制成锌铟合金粉。

碱性锌锰电池的技术进步及发展潜力

介绍了近年来碱性Zn/MnO_2电池的工艺进展,在正极中采用高活性MnO_2、较细的石墨粒子,在负极中使用细粒径锌合金,去汞、镉、铝,以及采用适宜的胶凝剂,缓蚀剂,减小筒壁厚度,使用适宜涂层;使用多孔更薄加有表面活性剂的隔膜;以及其他可提高碱性Zn/MnO_2电池性能的措施。指明碱性Zn/MnO_2电池仍有较大的发展潜力。

导电剂对柔性锌锰电池放电性能的研究

研究了掺杂多壁碳纳米管、石墨及乙炔炭黑对柔性锌锰电池电化学性能的影响。分别在不同的放电电流的条件下,测试电池的放电性能。研究结果显示,掺杂导电剂后锌锰电池的性能均得到显著提高。其中碳纳米管掺杂锌锰电池表现性能最佳,其次是乙炔炭黑和石墨。其中掺杂碳纳米管电池0.2 mA放电时间高达252 h,容量为50.4 mA·h,且在0.8 mA和1 mA较大电流放电时,容量损失率最低,其掺杂效应远高于其他导电添加剂。

锌锰电池中锌阳极的缓蚀(上)

本文对Leclanche电池,碱性锌锰电池以及可充碱锰(RAM)电池的锌阳极的缓蚀问题作了综评,指出了目前的去汞后的防腐措施及生产工艺要求,以及研究方向。