鑭摻雜堿性鋅合金電極的制備及其電化學性能研究

編號：CPJS02563

篇名：鑭摻雜堿性鋅合金電極的制備及其電化學性能研究

作者：謝思維； 劉崢； 劉進； 韓國成；

關鍵詞：脈沖電沉積； 鋅多元合金； 電化學性能； 二次堿性鋅鎳電池； 稀土；

機構： 桂林理工大學化學與生物工程學院； 桂林電子科技大學生命與環(huán)境科學學院；

摘要： 運用脈沖電沉積技術,將Zn2+,Pb2+,Bi3+,La3+共沉積制備多元合金,以此來改善鋅電極的電化學性能。利用XRD,SEM和EDS對多元合金進行了結構表征,結果顯示共沉積Pb,Bi,La元素進入了鋅中形成置換型固溶體。通過極化曲線、塔菲爾曲線、循環(huán)伏安曲線、交流阻抗譜和充放電循環(huán)實驗,研究了共沉積元素對鋅電極在6 mol.L-1KOH溶液中電化學性能的影響,結果表明Zn-Pb-La-Bi四元合金電極的腐蝕電流為107.68 mA,致鈍電流為68.85 mA,與鋅電極相比,腐蝕程度降低了66.834%,陰陽極峰電流的衰減最慢,電化學阻抗也較大。以Zn-Pb-La-Bi四元合金粉為負極或鋅粉為負極,組裝二次堿性鋅鎳電池,充放電循環(huán)實驗表明,最高容量分別為130.8,121.8 mAh.g-1,循環(huán)20次,電池衰減百分數(shù)分別為2.68%,6.65%。結果表明本文制備的8種合金電極的綜合性能順序為Zn-Pb-La-Bi>Zn-Bi-La>Zn-Pb-Bi>Zn-Pb-La>Zn-Bi>Zn-La>Zn>Zn-Pb,綜合性能最佳的Zn-Pb-La-Bi合金有望代替汞齊化鋅用作二次堿性鋅鎳電池負極。