鋅鎳電池與鎘鎳電池、鉛酸蓄電池相比,在比能量、環(huán)境保護(hù)等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),使該系列電池的研究開(kāi)發(fā)具有極大的吸引力。20世紀(jì)60年代以來(lái),世界各國(guó)投入了大量的人力、物力,美國(guó)的LawrenceBerkeley研究所、通用汽車(chē)公司(GM)、能量研究公司(ERC)以及日本的湯淺公司、松下公司、蓄電池公司、三洋公司等先后開(kāi)展了密封鋅鎳電池的研究。
鋅鎳電池存在的主要技術(shù)問(wèn)題為:鋅電極在反復(fù)充放電過(guò)程中的形變及枝晶生長(zhǎng)、溶解于電解液中的鋅酸鹽反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)鎳電極的毒化以及內(nèi)部氣體的復(fù)合。圍繞上述問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外在鋅電極及電解液組成等方面開(kāi)展了大量研究工作,并取得了一定進(jìn)展。如為了抑制鋅電極的變形與枝晶生長(zhǎng),在Zn電極活性物質(zhì)中添加適量的Ca(OH)z以形成鋅酸鈣[CaZn2(OH)s·H20],從而降低Zn電極在堿性電解液中的溶解;采用含LiOH和NazSiOs的混合電解液延緩鋅酸鹽的溶解與沉積;發(fā)展堿性固態(tài)聚合物電解質(zhì);增加一個(gè)催化復(fù)合裝置則有利于加快氣體復(fù)合速度、降低電池內(nèi)壓。
盡管上述工作極大地推動(dòng)了鋅鎳電池的實(shí)用化進(jìn)程,并曾有少量商品化電池報(bào)道,但深度循環(huán)時(shí),鋅電極形變及枝晶生長(zhǎng)問(wèn)題仍不能有效解決,使得電池充放深度被限制在60%以下,影響了鋅鎳電池的規(guī)?;a(chǎn)和應(yīng)用。
而對(duì)于堿性鋅錳電池可充電池體系來(lái)說(shuō),情況更加不容樂(lè)觀。由于正極Mn02在堿性溶液中的可充性極差,電池即便在35%的淺充放電深度下,仍只能獲得200周左右的循環(huán)壽命。
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