技術領域

本發明涉及一種鋅電極用緩蝕劑，尤其涉及一種用于堿性電池鋅電極的代汞緩蝕劑。

背景技術

金屬鋅因其資源豐富、價格低廉、比能量高、電極電位較負、對環境無污染等優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不穩定，易發生自腐蝕、鈍化、變形等現象，從而導致電池容量和活性物質的利用率降低，這是影響以鋅為負極活性物質的堿性電池存儲性能的主要原因。要解決這一問題通常的方法是在鋅電極中添加少量的汞使其汞齊化，這一方法雖然有效，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。有機緩蝕劑多數為表面活性劑，它的緩蝕作用是通過吸附在電極表面形成一層薄膜，阻隔溶劑分子在電極表面的聚集，從而減緩鋅的腐蝕。

現有技術中，迄今為止仍未發現任何一種能完全取代汞的作用。

發明內容

本發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，并能提高活性物質放電利用率、可代替汞作緩蝕劑的用于堿性電池鋅電極的代汞緩蝕劑。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發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。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發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同作用，提高了鋅電極的儲存性能，且該復配緩蝕劑成本低廉、耐腐蝕性強、能提高活性物質放電利用率、可代替汞作緩蝕劑。

具體實施方式

下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。

本發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。

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。

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。

本發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同作用，達到了提高鋅電極的儲存性能的目的，且該復配緩蝕劑具有成本低廉，耐腐蝕性強和能提高活性物質放電利用率的優點。無毒、環保、價格低廉、緩蝕效果明顯，且能提高活性物質利用率。與現有的鋅電極中加入無機緩蝕劑和有機緩蝕劑的技術相比，本發明更能有效地減少鋅電極的析氫量，提高鋅電極的導電性和活性物質的利用率，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%，每次所測鋅的質量為5.0g；測試溫度為50±1℃。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，100ppm的聚乙二醇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0.62ml;鋅粉在不含緩蝕劑的空白溶液中，在相同期間內測得析氫量為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0.51ml。

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相同條件儲存后放電容量為0.31Ah。而含汞6%的鋅粉，在不加緩蝕劑的情況下用作電池負極，經過相同條件的儲存后以相同的電流放電，容量為27.50Ah。

具體實施例二：