锌酸钙负极材料的水热法制备及其性能研究

采用水热法,合成了锌酸钙电极材料,制备成电极并组装成模拟锌镍电池.采用X射线衍射、扫描电子显微镜、热重分析、粒度分析、红外光谱以及模拟电池的充放电等方法,对制备出的样品进行了表征.结果表明该方法制备的锌酸钙具有不规则的晶形、较小的粒径和较少的结晶水.模拟锌镍电池的充放电实验表明该样品材料具有良好的电极材料性能:以该锌酸钙为负极活性物质的模拟锌镍电池具有较低的充电电压、较高的放电平台和优良的循环性能.

有机缓蚀剂对密封锌镍电池性能的影响

为了改善密封锌镍电池的锌电极自腐蚀、钝化、锌枝晶生长等问题,提高锌镍电池的电化学性能而对锌负极中加入有机缓蚀添加剂进行了研究。考察了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)对锌镍电池充放电曲线、充放电过程中内阻以及循环寿命的影响。结果表明:有机缓蚀添加剂的加入有效地改善了锌镍电池的充放电性能,尤其同时添加两者更明显提高了电池的充放电效率和容量保持率,延长了其循环寿命。

电解液用量及负极添加剂对锌镍电池的影响

考察了六次甲基四胺(HT)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、亚硫酸钠(Na2SO3)作为负极添加剂对密封AA型锌镍电池充放电、循环和自放电性能的影响,以及电解液用量对电池循环性能的影响。锌负极中同时加入SDBS、CTAB、Na2SO3的电池,第50次循环(1.0C恒流充放电)的放电容量为设计容量(400 mAh)的87.8%,常温存放28 d后和50℃下存放7 d后的放电容量分别为331.00 mAh和309.10 mAh,是设计容量的82.8%和77.3%。对于设计容量为400 mAh的电池,电解液的较佳用量为2.5 g。

添加剂PAAS对锌镍电池负极性能的影响

分析了负极中添加聚丙烯酸钠（PAAS）对密封锌镍电池充放电性能及内阻的影响。PAAS可分散浆料并提高电极的润湿性,负极浆料的固含量可提高11%。添加PAAS制备的锌镍电池,放电平台电压高达1.670 V,循环寿命延长。当PAAS添加量为0.3%~0.5%时,电池以1.0C在1.400~2.100 V循环,第110次循环的容量保持率高于90%。

钙质添加剂对密封可充锌镍电池性能的影响

钙质添加剂与锌酸根形成难溶的Ca[Zn(OH)3]2,可延长锌负极的寿命,改善锌镍电池的高温存放性能,提高荷电保持率并延长放电时间。加入钙质添加剂的锌负极循环100次的容量几乎不衰减。添加氢氧化钙、木质素磺酸钙及无钙质添加剂的电池,荷电保持率分别为68.69%、57.05%和52.32%,放电时间分别为34.00 min、39.09 min和31.29 min。

镍电极添加剂对密封锌镍电池性能的影响

考察了Ba(OH)2、ZnO作为镍电极添加剂对密封圆柱形锌镍电池充放电性能、循环寿命和自放电性能的影响。加入2%Ba(OH)2的锌镍电池经92次循环,容量保持为初始容量的83.1%,在高温(50℃)下贮存7 d后,放电容量为设计容量的69.4%。ZnO的应用效果不明显。