锌-镍二次电池负极材料锌酸钙的分析.pdf

文 塑坠型坠!!坚掣 摘要 随着汽车产量和保有量的增加，汽车的能源结构和尾气排放污染越来越受到人们 的重视。而发展电动汽车(EV)是解决这些问题的有效途径。电动汽车的能源系统中 一——一 电池是关键，因而研究开发电池是发展电动汽车的一个主要技术关键。在众多电浊体 系中，锌一镍电池由于理论比能量高、理论电压高、充放电效率高、成本低廉以及不 污染环境，成为电动汽车的一种候选动力电源，在上世纪六十年代，特别是石油危机 以来，在美国、日本等国家得到了迅猛的发展。但遗憾的是，上述研究都由于锌电极 循环寿命很短，而无较大进展。锌电极循环寿命短，主要是由于锌电极也存在着形变、 枝晶、腐蚀和钝化等问题造成的． 目前，锌电极存在的形变与枝晶两大难题还没有得到很好的解决。大量文献工作 表明，通过对电极和电解液添加剂、隔膜、充电方式的改进，可以提高锌电极的性能。 针对锌电极存在的问题，本论文围绕负极活性物质锌酸钙的合成，电极添加剂PbO、 Ti02及以锌酸钙为负极材料的电池的充放电性能展开研究。 采用球磨法合成了锌一镍二次电池的负极活性物质锌酸钙。经过对XRD和差热、 热重数据的分析，证明用这种方法合成的化合物的化学组成为 的样品较化学法合成的平均粒径小。用微电极循环伏安法和充放电循环实验对 -镍电池的放电容量较化学法有提高。用动电位极化曲线法、循环伏安法和恒电位极化 曲线研究了Ti02、PbO添加剂对锌酸钙电极的影响，发现加入此类添加剂可以抑制锌 酸钙电极的枝晶生长，延长电极的循环寿命。锌．镍电池的负极活性物质锌酸钙中添加 纳米Ti02、PbO·不仅可以提高电池的循环寿命，而且提高了电池大电流放电平台压 和容量，此外，改用泡沫铜作集流体可以提窟负极活性物质利用率，从而提高屯池放 电容量。 关键词： 锌酸钙 球磨法 添加剂 集流体 多孔锌电极 文 !咝!!苎!!些壁!：些 一 Abstract carsandair made of theincreaseofthe structure With by cars，the pollution energy more Canbesolved Carsare concerned．However，these efficiemlybyusing problems 一 researchand isthe in electric ofbattery,whichkeypower vehicles(EVs)．Thedevelopment an inEV．Invarious ofCarsis sources battery importanttechnique b