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CaSn(OH)6的结构及其在锌镍电池中的应用

2010-08-04杨占红王升威廖建平胡俊易师

中南大学学报(自然科学版) 2010年1期

杨占红,王升威,廖建平,胡俊,易师

(中南大学 化学化工学院,湖南 长沙,410083)

碱性可充锌基电池因其具有高能量密度、无环境污染等特点,而引起人们的广泛关注,但电极材料的形变、枝晶等问题严重制约了锌电极的开发利用[1]。为了解决这些问题,人们尝试了许多解决方法,如:向电解液中加入KF,K3BO3,K3PO4等物质以降低放电产物的溶解度[2-3];往电极添加 PbO,In2O3,In(OH)3,Bi2O3或TiO2等物质,通过改变电流的分配来减缓枝晶和形变[4-6];选用优良的隔膜阻止枝晶的穿透和锌酸盐的传递[7]等等。其中,以向电极中添加Ca(OH)2效果较显著[8-9]。其依据是:在充放电过程中,Ca(OH)2与反应形成溶解度更小的锌酸钙(Ca(OH)2·2Zn(OH)2·2H2O),抑制了的迁移,从而增强了电极的稳定性,并提高电极的循环寿命。预先合成具有电化学活性的Ca(OH)2·2Zn(OH)2·2H2O化合物比直接由ZnO和Ca(OH)2进行相互混合形成的混合物具有更好的性能[10-11]。但是,由于锌酸钙具有比容量低、导电性差、合成工艺较复杂等缺点,锌酸钙并不适用于大规模的锌电极工业化生产。目前,在锌电极中直接添加Ca(OH)2成为工业化研究的热点。然而,由于Ca(OH)2具有较强的碱性,会对黏合剂的使用造成一定的影响,造成锌负极浆料流动性差,不方便拉浆等。CaSn(OH)6是一种pH值为中性的化学物质,主要作为制备 CaSnO3的前驱体,人们对CaSn(OH)6的制备与表征研究较少[12-13],对于CaSn(OH)6在锌镍电池方面的应用研究还未见文献报道。为此,本文作者采用共沉淀法合成 CaSn(OH)6,并对其在锌镍电池中的应用进行研究。

1 实验

1.1 样品的制备

参照文献[14],将物质的量比为1∶1的CaCl2溶液和 SnCl4溶液充分搅拌均匀,在连续搅拌的条件下,将过量的NaOH溶液缓慢滴加到混合溶液中。……

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