鋅空氣電池性能介紹
鋅(xin)空(kong)氣(qi)(qi)電(dian)池(chi)(chi)(chi)上分(fen)別用字母A和(he)(he)P表(biao)示(shi)中(zhong)性(xing)和(he)(he)堿性(xing),其(qi)后用數(shu)字表(biao)示(shi)空(kong)氣(qi)(qi)電(dian)池(chi)(chi)(chi)型號,如(ru)A2233表(biao)示(shi)直(zhi)徑22mm,厚度(du)3.3mm的中(zhong)性(xing)電(dian)池(chi)(chi)(chi)。鋅(xin)空(kong)電(dian)池(chi)(chi)(chi)用活性(xing)炭吸附(fu)空(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)的氧或(huo)(huo)純(chun)氧作為(wei)正極活性(xing)物質,以鋅(xin)為(wei)負極,以氯化(hua)銨(an)或(huo)(huo)苛(ke)性(xing)堿溶液為(wei)電(dian)解質的一(yi)種原電(dian)池(chi)(chi)(chi)。鋅(xin)空(kong)氣(qi)(qi)電(dian)池(chi)(chi)(chi)又稱鋅(xin)氧電(dian)池(chi)(chi)(chi),分(fen)為(wei)中(zhong)性(xing)和(he)(he)堿性(xing)兩個(ge)種類。

鋅(xin)空氣電池正負極(ji)反(fan)應式:
正極(空氣(qi)電極)反應:O2+2H20+4e- →40H-
極(鋅電極)反應:Zn+20H- → ZnO+H2O+2e-–
電池總反應:2Zn+ O2 → 2Zn0
1、鋅空氣電池的正極(ji)材(cai)料
鋅(xin)空氣電(dian)池(chi)的(de)正極(ji)是(shi)一種(zhong)氣體擴散電(dian)極(ji),一種(zhong)透(tou)氣不(bu)透(tou)液、具有良好導電(dian)性和(he)催(cui)化活性的(de)薄膜。空氣電(dian)極(ji)的(de)制作方法(fa)(fa)主要有:沖壓法(fa)(fa)、輥壓法(fa)(fa)、絲網印刷(shua)法(fa)(fa)和(he)噴射法(fa)(fa)等。
常見的(de)空氣(qi)電極(ji)薄膜(mo)(mo)一般由防(fang)水透(tou)氣(qi)膜(mo)(mo)、集(ji)流(liu)網和(he)催(cui)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)三(san)層壓制而成。防(fang)水透(tou)氣(qi)膜(mo)(mo)主(zhu)要是按照(zhao)一定比例(li)把導電材料(碳(tan)黑(hei)或乙(yi)炔黑(hei)或它們的(de)混合(he)物)和(he)造孔劑(ji)(硫(liu)(liu)酸鈉、草酸銨、碳(tan)酸氫鉸(jiao)等)用分散(san)劑(ji)乙(yi)醇混合(he)均勻,再加(jia)(jia)入(ru)粘結劑(ji)(聚(ju)四氟(fu)(fu)乙(yi)烯)不斷攪拌使之分散(san)均勻,經(jing)凝聚(ju)后(hou)輥壓而成;集(ji)流(liu)網可(ke)以是鎳絲編織(zhi)網、鎳泊沖拉(la)(la)網、銅(tong)材編織(zhi)網、銅(tong)材沖拉(la)(la)網或鍍銀(yin)銅(tong)網等;而催(cui)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)主(zhu)要是將催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(二(er)氧(yang)化(hua)(hua)錳)、活性(xing)炭和(he)硫(liu)(liu)酸鈉用乙(yi)醇混合(he)均勻后(hou)加(jia)(jia)入(ru)聚(ju)四氟(fu)(fu)乙(yi)烯乳液(加(jia)(jia)有少量(liang)親(qin)水性(xing)纖(xian)維素)不斷攪拌,待之分散(san)均勻,經(jing)凝聚(ju)后(hou)輥壓而成。常見的(de)空氣(qi)電極(ji)一般為集(ji)流(liu)網嵌入(ru)型,即按照(zhao)防(fang)水透(tou)氣(qi)膜(mo)(mo)、集(ji)流(liu)網和(he)催(cui)化(hua)(hua)膜(mo)(mo)的(de)順序壓制成型。
正極活性物質是來源于空氣(qi)中的(de)(de)氧(yang)氣(qi)。來自空氣(qi)的(de)(de)氧(yang)氣(qi)首先溶解在(zai)電(dian)解液中,然后擴散(san)吸附到空氣(qi)電(dian)極的(de)(de)催化(hua)(hua)膜(mo)上,在(zai)催化(hua)(hua)劑的(de)(de)催化(hua)(hua)作用下(xia)在(zai)“氣(qi)、液、固”三相界(jie)面發(fa)(fa)生(sheng)還原反(fan)應生(sheng)成OH-。生(sheng)成的(de)(de)OH-再(zai)擴散(san)到鋅負極與鋅發(fa)(fa)生(sheng)反(fan)應。
2、鋅(xin)空氣電池(chi)的負極(鋅(xin)電極)
負(fu)(fu)極(ji)活性(xing)物質是金屬鋅(xin)(xin)或(huo)者鋅(xin)(xin)合金(比如Zn與(yu)Ga、In、Pb、Bi、Sn等一種或(huo)多種元素(su)的(de)合金)的(de)粉末或(huo)小顆粒。鋅(xin)(xin)電(dian)極(ji)的(de)制(zhi)備方法(fa)主要有壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)法(fa)、涂膏法(fa)、燒結(jie)法(fa)、電(dian)沉積法(fa)和化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)法(fa)等。現在一般把鋅(xin)(xin)粉或(huo)鋅(xin)(xin)合金粉與(yu)適量凝(ning)膠劑(ji)(ji)(交聯的(de)羧甲基(ji)纖維(wei)素(su)、交聯的(de)聚丙烯(xi)酸、聚丙烯(xi)酸的(de)鉀鹽和鈉鹽等)混合均(jun)勻后,加入25%~35%帶(dai)氧(yang)化(hua)鋅(xin)(xin)的(de)氫氧(yang)化(hua)鉀電(dian)解液以及其它(ta)一些(xie)添(tian)加劑(ji)(ji)等調制(zhi)成(cheng)(cheng)(cheng)鋅(xin)(xin)膏,然(ran)后把鋅(xin)(xin)膏和陽極(ji)電(dian)流集流體粘(zhan)結(jie)成(cheng)(cheng)(cheng)負(fu)(fu)極(ji)。
3、鋅(xin)空氣電池的隔膜
正極和負極之間必須放置一(yi)層絕(jue)緣的(de)聚合物多孔隔(ge)膜以防止電池正負極發生短路。選用的(de)隔(ge)膜材(cai)料可以是聚稀烴、聚酰胺(an)(如尼龍)、碳氟(fu)型(xing)樹(shu)脂(zhi)、玻(bo)璃紙(zhi)、過濾(lv)紙(zhi)等中的(de)一(yi)種材(cai)料或多種材(cai)料的(de)復合物。
4、鋅空氣電(dian)池的電(dian)解(jie)液
鋅空氣電池中所用的電解液是氫氧化鈉、氫氧化鉀堿性溶液,一般采用的是飽和了Zn0的氫氧化鉀的水溶液,溶液中含有減緩鋅腐蝕的無機緩蝕劑或有機緩蝕劑。
