碱液中锂水电池缓蚀剂的研究

论文摘要

锂是最轻的金属, Li-H2O 反应拥有相当高的比能量,对Li-H2O 反应的研究也可追溯到二十世纪七十年代,但锂水反应的研究进展缓慢,目前仍处于初级研究阶段。主要原因是锂水反应很快,在8～12M 的强碱中,虽然锂的自腐蚀有所减缓,但析氢量依然较高且电化学性能受到严重的抑制。研究人员使用了几种缓蚀剂试图来减少锂的腐蚀,但效果不明显。本文使用经典析氢法,通过改变碱的种类与降低碱的浓度,研究了单组分及复合缓蚀剂在强碱中缓蚀作用,结果显示,在8M KOH 中,二元复合缓蚀剂的缓蚀效果较好; 5M NaOH中,乙醇+三乙醇胺+一缩二乙二醇与乙醇+硝酸铅+三乙醇胺+一缩二乙二醇两种复合缓蚀剂对抑制锂的自腐蚀较强。并采用测量极化曲线等方法,初步探讨了它们的缓蚀机理。分析了碱的浓度、种类及反应温度对缓蚀剂及锂阳极反应的影响。实验还研究了Li-Mg、Li-Al等八种锂合金在强碱中腐蚀情况,通过反应中的收集的氢气量和开路电位的变化,分析了合金元素对锂合金的影响,并讨论了导致锂合金腐蚀加速可能存在的原因。实验表明,八种锂合金中0.5%Li-Mg和0.5%Li-In合金的性能相对较好,但自腐蚀析氢量超过了同条件下的纯锂,还没有达到降低锂的腐蚀,改善锂放电性能的目标,但这为今后进一步研究锂合金积累了宝贵的经验。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 锂水一次电池的反应原理
• 1.3 电池性能的影响因素
• 1.4 缓蚀剂（添加剂）和合金化
• 1.5 选题的目的及意义
• 2 实验部分
• 2.1 实验试剂与实验仪器装置
• 2.2 腐蚀析氢速率的测量
• 2.3 极化曲线的测量
• 2.4 缓蚀剂的选择
• 2.5 锂合金的制备
• 3 结果与讨论
• 3.1 缓蚀剂的筛选
• 3.2 锂合金性能测试
• 4 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间发表的文章