一种抑制锌电极在碱性电解液中析氢的方法技术

本发明专利技术是一种抑制锌电极在碱性电解液中析氢的方法。该方法是以氢氧化钾为电解液的主要原料，添加氢氧化锂、二水合氟化钾、碳酸钾、四甲基氢氧化铵、十六烷基三甲基溴化铵、六偏磷酸钠、氧化锌的七种或其中的几种添加剂，将它们溶于蒸馏水中，制成电解液；每１００ｍｌ电解液中氢氧化钾含量在１０ｇ～４０ｇ之间，氢氧化锂的含量不超过３ｇ，二水合氟化钾的含量不超过２０ｇ，碳酸钾的含量不超过１２ｇ，四甲基氢氧化铵的含量不超过０．３ｇ，十六烷基三甲基溴化铵的含量不超过０．３６ｇ，六偏磷酸钠的含量不超过０．６ｇ，氧化锌的含量不超过０．９ｇ。采用本发明专利技术的方法，能使锌电极在电解液中的析氢速度减少６０％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学
，具体地说是一种应用于以锌电极为负极的一次或二 次电池中的抑制锌电极在碱性电解液中析氢的方法。
技术介绍
锌电极具有比能量高、资源丰富、价格低廉、毒性小、无环境污染、平衡电位低、可逆 性好等优异性能，被广泛用作电池的阳极材料。但由于锌电极循环寿命短，以锌为阳极的碱性 二次电池一直没有大量出现。其中锌电极易析氢腐蚀是锌电极循环寿命短的主要原因之一。锌的化学性质活泼，锌电极在碱性溶液中热力学是不稳定的，会发生自溶解，放出 氢气，造成锌电极腐蚀，其共轭反应为Ζη+40Γ — Zn (OH)广+2e(1)2H20+2e — H2+20F(2)合并后成为Ζη+20Η>2Η20 — Zn (OH) 42>H2 (3)方程(3)就是锌电极析氢腐蚀的总反应方程。锌电池中常采用的多孔锌电极，真实表面积很大，电池因析氢腐蚀造成的自放电 非常显著。锌的析氢腐蚀一方面消耗了活性物质锌，减少了锌电极容量；另一方面气体的产 生增加了电池内压，导致电池气胀、腐蚀、漏液、变形甚至破裂，对密封电池非常不利。称取KOH 40g溶于蒸馏水，配成电解液100ml。将电解液在恒温水浴锅中放置4小时以上，使温度与水浴锅中水的温度一致。称 取锌粒5g，放置在专用的析氢测量装置中，将IOOml电解液加入该析氢装置后，迅速放入 恒温水浴锅中，每隔一段时间记录一次析氢的体积。作附附图说明图1所示的析氢时间体积图，通 过线性拟合，方程为Y = O. 81045X+2. 17326。斜率即为锌粒在该电解液的析氢速度，即 0. 81045ml/h。表1为实验记录数据。表1无添加剂的析氢数据

【技术保护点】
一种抑制锌电极在碱性电解液中析氢的方法，其特征在于以氢氧化钾为电解液的主要原料，添加氢氧化锂、二水合氟化钾、碳酸钾、四甲基氢氧化铵、十六烷基三甲基溴化铵、六偏磷酸钠、氧化锌的七种或其中的几种添加剂，将它们溶于蒸馏水中，制成电解液；每１００ｍｌ电解液中氢氧化钾含量在１０ｇ～４０ｇ之间，氢氧化锂的含量不超过３ｇ，二水合氟化钾的含量不超过２０ｇ，碳酸钾的含量不超过１２ｇ，四甲基氢氧化铵的含量不超过０．３ｇ，十六烷基三甲基溴化铵的含量不超过０．３６ｇ，六偏磷酸钠的含量不超过０．６ｇ，氧化锌的含量不超过０．９ｇ。

【技术特征摘要】
一种抑制锌电极在碱性电解液中析氢的方法，其特征在于以氢氧化钾为电解液的主要原料，添加氢氧化锂、二水合氟化钾、碳酸钾、四甲基氢氧化铵、十六烷基三甲基溴化铵、六偏磷酸钠、氧化锌的七种或其中的几种添加剂，将它们溶于蒸馏水中，制成电解液；每100ml电解液中氢氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正富，吴桢芬，赵逸群，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]