锡阴电极的制备及析氢性能的研究

为了提高锡电结晶过电位,改善锡镀层表面形貌和制备较好的镀锡电极,通过电镀技术在室温条件下制备了不同电镀液条件下的锡镀层,运用线性伏安法、交流阻抗法和电势阶跃法等电化学方法和SEM技术研究了酸性镀锡体系中明胶对锡沉积的影响。阴极极化曲线和交流阻抗曲线表明,明胶能增大锡沉积反应的电荷传递内阻,提高锡电沉积过电位,延缓锡电沉积反应。电势阶跃表明,锡的电结晶过程遵循扩散控制瞬时成核和三维生长方式的结晶机理。SEM分析结果表明,添加明胶能使锡镀层光滑致密、晶粒细小。电极的极化曲线表明,镀锡电极能提高析氢电位,其中添加明胶所得的锡电极的析氢效果最好。

β-PbO_2阳极的制备及其析氧性能的研究

为了提升镍阳极析氧活性,降低氧析出过电位,通过电镀技术在室温条件下制备了不同电流密度的二氧化铅镀层阳极。采用扫描电镜和X射线衍射对镀层的表面形貌和晶体结构进行了表征。运用循环伏安(CV)和线性扫描(LSV)技术分析比较了不同电流密度条件下的二氧化铅镀层的化学性质。并测试了所制阳极的镀锌槽电压的大小。研究表明,电流密度为20m A/cm2时,镀PbO_2层效果最好,β-PbO_2电极可促进阳极析氧反应的动力学过程,降低镍基阳极的析氧电位,β-PbO_2电极可通过降低析氧电位来降低电沉积金属锌的槽电压。

氧化锌表面包覆Sn_6O_4(OH)_4的制备及其在锌镍电池中的应用

采用水热-共沉淀法在氧化锌表面包覆锡化合物,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)对制备的包覆ZnO材料进行表征。结果表明:XRD表明附着在氧化锌表面的是Sn_6O_4(OH)_4,且结晶度较好;SEM测试显示在p H=12条件下,Sn_6O_4(OH)_4能够很好地附着在氧化锌颗粒表面;EDS显示组成物中的元素包含Zn、Sn、O三种元素。利用循环伏安曲线(CV)、电化学阻抗谱(EIS)、倍率充放电技术对包覆ZnO材料进行了电化学性能的测试,结果表明:包覆Sn_6O_4(OH)_4的ZnO可以提高锌负极的耐蚀性能,增大电荷转移电阻(Rct);锌电极覆Sn_6O_4(OH)_4量为3%时充放电效率最佳,在0.2C充放循环40次后充放电循环保持率仍有70%。