[發明專利]一種改善鋅電極充放電循環壽命的方法無效

申請號：	201010281791.1	申請日：	2010-09-15
公開（公告）號：	CN101969121A	公開（公告）日：	2011-02-09
發明（設計）人：	張正富;吳楨芬;趙逸群	申請（專利權）人：	昆明理工大學
主分類號：	H01M4/38	分類號：	H01M4/38;H01M4/62
代理公司：	昆明正原專利代理有限責任公司 53100	代理人：	金耀生
地址：	650093 云***	國省代碼：	云南;53
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種改善電極放電循環壽命方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及電化學領域，具體是一種應用于以鋅電極為負極的二次電池中的改善鋅電極充放電循環壽命的方法。

背景技術

鋅電極具有比能量高、資源豐富、價格低廉、毒性小、無環境污染、平衡電位低、可逆性好等優異性能，被廣泛用作電池的陽極材料。但由于鋅電極存在析氫、枝晶、形變等問題造成鋅電極充放電循環壽命短，以鋅為陽極的堿性二次電池一直沒有大量出現。

使用沒有任何添加劑制成的鋅電極在20％的KOH溶液，選用Hg/HgO為參比電極，泡沫鎳為對電極，構成三電極體系，進行充放電循環測試，發現鋅電極容量衰減很快，在五次充放電循環中，容量衰減完畢，其容量衰減情況如附圖1所示。

往鋅電極中添加一定的添加劑是改善鋅電極電學性能的一個重要方法。目前在含有鋅電極的電池中，通過利用汞將鋅粒汞齊化而減緩鋅腐蝕；鋅粒中通常添加或混合有銦、鉈、鎵、鉍、鎘、錫、鉛一種或多種元素，以得到低的腐蝕率和析氣率。

隨著人們環保意識的增強，無汞電池成為了研發的主流。本發明是通過在電極中添加某些特定的無汞添加劑，來改善鋅電極充放電循環壽命。

發明內容

本發明的目的是針對鋅電極充放電循環壽命短的狀況，提供一種改善鋅電極充放電循環壽命的方法，向鋅電極中添加一種或多種無汞添加劑，以改善鋅電極的充放電循環壽命。

在改善鋅電極性能的多種添加劑中，氫氧化鈣(Ca(OH)₂)是鋅電極中最常用的一種添加劑。它的主要作用是鋅電池放電時與鋅酸鹽在堿性條件下形成鋅酸鈣(Ca[Zn(OH)₃]₂·2H₂O)難溶化合物，降低鋅電極放電產物在堿性溶液中的溶解度；鋅電池充電時，鋅酸鈣通過可逆反應分解出的氫氧化鈣(Ca(OH)₂)形成三維網狀結構有利于保持鋅電極的形狀，減少鋅電極的形變。

本發明以鋅酸鈣為原料制備鋅電極(相當于向鋅電極中添加氫氧化鈣(Ca(OH)₂)添加劑)同時添加其它添加劑，通過多種添加劑的共同作用來改善鋅電極的循環壽命。

本發明的具體方法如下：

以鋅酸鈣(Ca[Zn(OH)₃]₂·2H₂O)為鋅電極的主要原料，添加包括乙炔黑，氧化鉍(Bi₂O₃)，氧化鉛(PbO)，包覆氫氧化鑭(La(OH)₃)的鋅酸鈣(Ca[Zn(OH)₃]₂·2H₂O)等四種添加劑中和一種或幾種，制成鋅電極。其中每100g鋅電極添加乙炔黑不超過1.2g，添加氧化鉍(Bi₂O₃)不超過10g，添加氧化鉛(PbO)不超過14g，添加包覆氫氧化鑭(La(OH)₃)的鋅酸鈣(Ca[Zn(OH)₃]₂·2H₂O)不超過8g。