第2章 锌锰电池.pptVIP

第30页，共80页，星期日，2025年，2月5日2.2.1电化学行为质子-电子机理MnO2电极阴极还原的初级过程MnO2+H++e=MnOOH2.2MnO2电极第31页，共80页，星期日，2025年，2月5日第32页，共80页，星期日，2025年，2月5日第一，电子进入正极，质子进入MnO2晶格表面，这两个过程是同时发生的；第二，MnO2与MnOOH两物质是在同一固相中；第三，虽然MnOOH的生成是在固相中直接完成的，但反应必须是在固／液界面上进行。必须保证有足够的固／液界面。第四，随着反应的进行就会使得电极附近的pH值升高第33页，共80页，星期日，2025年，2月5日MnOOH转移步骤即二次过程是整个MnO2阴极还原的控制步骤1).水锰石在酸性溶液中的转移—歧化反应：在酸性溶液中，MnO2放电的一次过程为：2MnO2+2H++2e-2MnOOH歧化反应：2MnOOH+2H+MnO2+Mn2＋+2H2O电极的总反应为：MnO2+4H++2e-Mn2＋＋2H2O2.MnO2电极阴极还原的次级过程

第34页，共80页，星期日，2025年，2月5日2).水锰石在碱性溶液中的转移—固相质子扩散MnOOH只能靠固相中的质子扩散来转移。“特殊”浓差极化或固相浓差极化。第35页，共80页，星期日，2025年，2月5日3).水锰石在中性溶液中的转移—混合方式有43％的MnOOH是通过歧化反应来转移的，有57％是通过固相扩散来转移的。MnO2电极在不同介质中的极化不同第36页，共80页，星期日，2025年，2月5日2.3锌电极2.3.1.阳极过程锌电极的电化学极化是比较小的，在放电过程中锌电极的阳极极化主要来自于浓差极化。这主要是放电产物离开电极表面受到一定的阻碍所造成的第37页，共80页，星期日，2025年，2月5日2.3.2.锌电极自放电1).氢离子的阴极还原所引起的锌的自放电在中性溶液或酸性溶液中：第38页，共80页，星期日，2025年，2月5日在碱性溶液中：第39页，共80页，星期日，2025年，2月5日2).氧的阴极还原所引起的锌电极的自放电在中性溶液或酸性溶液中：第40页，共80页，星期日，2025年，2月5日在碱性溶液中：第41页，共80页，星期日，2025年，2月5日3).电解液中的杂质所引起的锌电极反应4).锌电极表面不均匀性加速腐蚀第42页，共80页，星期日，2025年，2月5日1.提高氢过电势2.保证原材料的质量达到要求高纯度3.对电解液进行净化4.降低储存电池的温度5.严格密封降低锌电极自放电的措施第43页，共80页，星期日，2025年，2月5日2.4锌锰电池材料

2.4.1二氧化锰材料第44页，共80页，星期日，2025年，2月5日第45页，共80页，星期日，2025年，2月5日第46页，共80页，星期日，2025年，2月5日第47页，共80页，星期日，2025年，2月5日第48页，共80页，星期日，2025年，2月5日自学2.4.2锌材料2.4.3电解质2.4.4隔膜2.4.5导电材料2.4.6导电凝胶剂第49页，共80页，星期日，2025年，2月5日第50页，共80页，星期日，2025年，2月5日2.5锌锰电池的电性能2.5.1开路电压与工作电压锌-锰系列电池不适于大电流放电。第51页，共80页，星期日，2025年，2月5日具有电压恢复特性第52页，共80页，星期日，2025年，2月5日2.5.2电池的内阻2.5.3容量及其影响因素（自学）放电制度（表3-3，p66）锰粉质量锰粉颗粒度制造工艺各步工艺第53页，共80页，星期日，2025年，2月5日2.5.4储存性能（自学）负极自放电（主要）电液干涸气胀冒浆铜冒生锈第54页，共80页，星期日，2025年，2月5日2.6糊式锌-锰电池2.6.2制造工艺及分析一、生产流程碳棒的制造正极电芯的制造负极锌筒的制造电液及电糊的配制装配第55页，共80页，星期日，2025年，2月5日二、碳棒的制造正极电芯的集流体，传导电流三、正极的制造拌粉、成型（打电芯）和包纸扎线等工序1）.拌粉第56页，共80页，星期日，2025年，2月5日