專利名稱：用于堿性電池鋅電極的代汞緩蝕劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種鋅電極用緩蝕劑，尤其涉及ー種用于堿性電池鋅電極的代汞緩蝕齊 。
背景技術(shù)：
金屬鋅因其資源豐富、價格低廉、比能量高、電極電位較負、對環(huán)境無污染等優(yōu)點而被廣泛用作堿性鋅錳、鋅空氣、鋅鎳、鋅氧化銀等電池的負極材料。然而鋅電極在堿性溶液中存在熱力學(xué)不穩(wěn)定，易發(fā)生自腐蝕、鈍化、變形等現(xiàn)象 ，從而導(dǎo)致電池容量和活性物質(zhì)的利用率降低，這是影響以鋅為負極活性物質(zhì)的堿性電池存儲性能的主要原因。要解決這ー問題通常的方法是在鋅電極中添加少量的汞使其汞齊化，這ー方法雖然有效，但由于汞的毒性，以及國家對電池中汞添加量的要求越來越嚴格，已不被廣大電池生產(chǎn)廠家所采用。為了提高鋅電極在堿性電解液中的儲存性能，目前主要采用向電極或電解液中添加緩蝕劑的方法來抑制鋅的腐蝕，延長電池的可儲存期。緩蝕劑一般分為無機和有機兩大類。無機緩蝕劑通常為氧化物、氫氧化物或金屬鹽，主要通過改善鋅的沉積質(zhì)量，提高析氫過電位來減少氫氣的析出和鋅的自溶解。有機緩蝕劑多數(shù)為表面活性剤，它的緩蝕作用是通過吸附在電極表面形成ー層薄膜，阻隔溶劑分子在電極表面的聚集，從而減緩鋅的腐蝕?，F(xiàn)有技術(shù)中，迄今為止仍未發(fā)現(xiàn)任何ー種能完全取代汞的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能提高鋅電極的儲存性能、成本低廉、耐腐蝕性強，井能提高活性物質(zhì)放電利用率、可代替汞作緩蝕劑的用于堿性電池鋅電極的代汞緩蝕劑。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明的用于堿性電池鋅電極的代汞緩蝕劑，該緩蝕劑由無機緩蝕劑和有機緩蝕劑進行復(fù)配而成，所述的無機緩蝕劑的用量占鋅電極重量的100-600ppm，所述的有機緩蝕劑的用量占鋅電極重量的l-100ppm。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的用于堿性電池鋅電極的代汞緩蝕劑，由于由無機緩蝕劑和有機緩蝕劑進行復(fù)配而成，所述的無機緩蝕劑的用量占鋅電極重量的100-600ppm，所述的有機緩蝕劑的用量占鋅電極重量的l-100ppm。利用無機緩蝕劑和有機緩蝕劑的協(xié)同作用，提高了鋅電極的儲存性能，且該復(fù)配緩蝕劑成本低廉、耐腐蝕性強、能提高活性物質(zhì)放電利用率、可代替汞作緩蝕劑。
具體實施例方式下面將對本發(fā)明實施例作進ー步地詳細描述。本發(fā)明的用于堿性電池鋅電極的代汞緩蝕劑，其較佳的具體實施方式
是該緩蝕劑由無機緩蝕劑和有機緩蝕劑進行復(fù)配而成，所述的無機緩蝕劑的用量占鋅電極重量的100-600ppm，所述的有機緩蝕劑的用量占鋅電極重量的l-100ppm。
所述的無機緩蝕劑為CaCl2、In (OH)3、檸檬酸鈉、Na2SnO3中的ー種或兩種。所述的有機緩蝕劑為十二烷基苯磺酸鈉、聚こニ醇400、吐溫20、十二烷基硫酸鈉中的兩種或四種。本發(fā)明的用于堿性電池鋅電極的代汞緩蝕劑，利用無機緩蝕劑和有機緩蝕劑的協(xié)同作用，達到了提高鋅電極的儲存性能的目的，且該復(fù)配緩蝕劑具有成本低廉，耐腐蝕性強和能提高活性物質(zhì)放電利用率的優(yōu)點。無毒、環(huán)保、價格低廉、緩蝕效果明顯，且能提高活性物質(zhì)利用率。與現(xiàn)有的鋅電極中加入無機緩蝕劑和有機緩蝕劑的技術(shù)相比，本發(fā)明更能有效地減少鋅電極的析氫量，提高鋅電極的導(dǎo)電性和活性物質(zhì)的利用率，延長鋅電極的儲存壽命，更可代替汞作緩蝕劑。具體實施例一電解質(zhì)溶液用含有少量鋅酸鹽的38wt%的KOH溶液，所用鋅的粒度為200目，純度 為99. 995%，每次所測鋅的質(zhì)量為5. Og ;測試溫度為50± 1°C。下述實例均是在以上實驗條件下進行的。向電解液中添加由500ppm的檸檬酸鈉，IOOppm的聚こニ醇400和吐溫20組成的緩蝕劑，鋅粉在其中儲存15天之后，測得析氫量為O. 62ml;鋅粉在不含緩蝕劑的空白溶液中，在相同期間內(nèi)測得析氫量為18. 60ml;而含汞6%的鋅粉在空白溶液中相同條件下測得析氫量為O. 51ml。用含有上述緩蝕劑的電解液22. 4g和46. 2g鋅粉(含緩蝕劑)制備成鋅空氣電池負極，繼而再制備成76*76*10mm3的方形鋅空氣電池在測試溫度中儲存20天后進行放電測試，放電電流為500mA，容量為25. 71Ah。不含緩蝕劑的空白鋅粉用作鋅空氣電池負極時經(jīng)相同條件儲存后放電容量為O. 3IAhο而含汞6%的鋅粉，在不加緩蝕劑的情況下用作電池負極，經(jīng)過相同條件的儲存后以相同的電流放電，容量為27. 50Ah。具體實施例ニ向電解液中添加由150ppm的十二燒基苯磺酸鈉和5ppm的吐溫20組成的緩蝕齊U，向鋅粉中添加由600ppmIn(0H)3和Na2SnO3組成的緩蝕劑，鋅粉在電解液中儲存15天之后，測得析氫量為O. 32ml;鋅粉在不含緩蝕劑的空白溶液中，在相同期間內(nèi)測得析氫量為18. 60ml;而含汞6%的鋅粉在空白溶液中相同條件下測得析氫量為O. 51ml。用含有上述緩蝕劑的電解液22. 4g和46. 2g鋅粉(含緩蝕劑)制備成鋅空氣電池負極，再繼而制備成76*76*10mm3的方形鋅空氣電池在測試溫度中儲存20天后進行放電測試，放電電流為500mA，容量為27. 89Ah。不含緩蝕劑的空白鋅粉用作鋅空氣電池負極時經(jīng)相同條件儲存后放電容量為O. 3IAh0而含汞6%的鋅粉，在不加緩蝕劑的情況下用作鋅空氣電池負極，經(jīng)過相同條件的儲存后以相同的電流放電，容量為27. 50Ah。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種用于堿性電池鋅電極的代汞緩蝕劑，其特征在于，該緩蝕劑由無機緩蝕劑和有機緩蝕劑進行復(fù)配而成，所述的無機緩蝕劑的用量占鋅電極重量的100-600ppm，所述的有機緩蝕劑的用量占鋅電極重量的l-100ppm。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于堿性電池鋅電極的代汞緩蝕劑，其特征在于，所述的無機緩蝕劑為CaCl2、In (OH)3、檸檬酸鈉、Na2SnO3中的一種或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于堿性電池鋅電極的代汞緩蝕劑，其特征在于，所述的有機緩蝕劑為十二烷基苯磺酸鈉、聚乙二醇400、吐溫20、十二烷基硫酸鈉中的兩種或四種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于堿性電池鋅電極的代汞緩蝕劑，該緩蝕劑由無機緩蝕劑和有機緩蝕劑進行復(fù)配而成，所述的無機緩蝕劑的用量占鋅電極重量的100-600ppm，所述的有機緩蝕劑的用量占鋅電極重量的1-100ppm。利用無機緩蝕劑和有機緩蝕劑的協(xié)同作用，提高了鋅電極的儲存性能，且該復(fù)配緩蝕劑成本低廉、耐腐蝕性強、能提高活性物質(zhì)放電利用率、可代替汞作緩蝕劑。
文檔編號H01M10/26GK102709608SQ20121022948
公開日2012年10月3日 申請日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者宋煥巧, 楊維謙 申請人:北京中航長力能源科技有限公司