鋅空氣電池空氣電極的研究.pdf

1、鋅空氣電池因其具有性能穩(wěn)定、比能量高、放電電流大、原材料來源廣泛、成本低廉等優(yōu)點一直受到廣泛重視。空氣電極作為鋅空氣電池中的一部分，在鋅電極的研究幾乎進(jìn)入停滯階段的現(xiàn)在，現(xiàn)已成為決定整個鋅空氣電池性能的關(guān)鍵。因此有必要對其進(jìn)行深入的研究。
　　本文針對以碳酸氫銨為造孔劑的空氣電極進(jìn)行研究，分別對電極制作工藝、防水透氣層組成、催化層組成以及兩類催化劑進(jìn)行了初步系統(tǒng)的探索和研究。實驗采用共沉淀法和溶膠凝膠法合成了兩類催化劑；對防水透氣

2、層和催化層進(jìn)行了正交試驗優(yōu)化；同時，還采用測準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)極化曲線，X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)等分析測試手段，對空氣擴(kuò)散電極催化材料、空氣擴(kuò)散電極界面結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系等作了較深入的研究。
　　實驗以正交試驗的方式確定了防水透氣層組成并對單因素進(jìn)行了考察，并用SEM觀察表面形貌，最終確定防水透氣層組成活性碳、PTFE、造孔劑、乙炔黑的質(zhì)量比為5.00:2.00:6.00:5.00。此外，實驗還對催化層的組成做了正交試驗，

3、并確定了催化層組成活性碳、PTFE、電解MnO2、造孔劑、乙炔黑的質(zhì)量比為3.00:1.00:5.00:3.00:3.00。實驗還利用共沉淀和溶膠凝膠法合成了兩類催化劑，分析了其XRD譜圖，利用優(yōu)化過的配方和工藝制備了空氣電極，初步研究了其極化曲線，并對其中最好的催化層進(jìn)行了SEM觀察。在兩類催化劑中，Ni:Mn物質(zhì)量比例為2:8的催化劑為最佳的共沉淀法制備的催化劑，LaNi0.5Mn0.5O3為溶膠凝膠法制備的B位Ni、Mn摻雜的最佳