电池博客
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盒式极板设计不适合于正极,因为可溶性锌酸盐具有渗透性,结果导致正极容量的降低。使用多孔基体正极不存在这个问题。传统烧结电极相对较重且昂贵,因为需用大量镍做支撑材料。对于锌-氧化镍EV电池,已经开发出采用轧制或压制的聚合物粘结基体新技术。添加石墨可提高导电性,添加剂可改进容量保持力,并已开展镍纤维正极研究。
随着Zn-空气、Zn-Ag2O, Zn-NiO二次电池的开发,锌电极可充电性能已得到了广泛的研究。主要的难题是电沉积锌的形态和分布。在一定条件下,锌以枝晶态形式沉积,这将穿透隔膜引起电池短路。另一种情况是形成的沉淀附着力差,从而使电极容量逐渐下降。此外,放电过程中,锌从电极边缘脱落,并在充电时重新沉积在电极中心附近,这将引起形状的改变。
为最大程度地减小枝晶生长的可能性,确保锌酸盐离子浓度不降到最低就显得非常重要。这可以通过限制电池中的镍来实现。由于NiO(OH)电极要过充电20%一30%才能达到满容量(因为有02生成),实际通常采用的锌电极的容量是正极的2倍以上。密封电池中,在正极产生的氧气与负极的锌结合,或被电化学还原,以便锌离子浓度甚至在长时间过充电情况下也不消耗。但是,开口电池在严重过充电时将导致锌的过量沉积,在这种情况下,电池必须短路来重新建立锌酸盐离子浓度。
对可替代的锌电极结构的研究表明,含有PTFE(聚四氟乙烯)粉末的轮廓电极可以延长电他使用寿命,表面活性物质的使用对电池性能也非常有益。在充电过程中通过锌的机械振动或扇面旋转来搅拌电解质,可以使沉积层更紧密牢固,从而缓解形状和枝晶的难题。
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