锌空气电池锌负极研究进展_洪为臣

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1、化工进展2016年第35卷第2期CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS·445·综述与专论锌空气电池锌负极研究进展洪为臣，雷青，马洪运，王保国（清华大学化学工程系，北京100084）摘要：在可再生能源发电和电动汽车技术领域，发展能量密度高、安全可靠、绿色无污染的锌空气电池具有重要社会经济价值。但锌空气电池负极存在的问题严重影响了电池的使用性。本文从析氢腐蚀、枝晶生长、电极形变和钝化4个方面介绍锌空气电池负极的研究状况，深入分析无机缓蚀剂、有机缓蚀剂和混合缓蚀剂对析氢腐蚀的抑制作用；讨论添加剂、隔膜和操作条件对枝晶形成与生长的影响；

2、阐述电极形变的机理与常见的解决方法；简述锌负极钝化发生的原因和对电池性能的影响。研究结果表明，电化学可充的锌空气电池比一次锌空气电池更具有市场前景，进一步抑制析氢腐蚀仍是今后锌负极研究的重点，提高循环过程的容量与功率稳定性是满足实际应用的关键。关键词：锌负极；析氢腐蚀；枝晶生长；电极形变；钝化中图分类号：TM911.41文献标志码：A文章编号：1000–6613（2016）02–0445–08DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.02.016Researchstatusofzincanodeforzinc-airbatteriesHON

3、GWeichen，LEIQing，MAHongyun，WANGBaoguo（DepartmentofChemicalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China）Abstract：Inrenewableenergypowergenerationandelectricvehicletechnology，thedevelopmentofhighenergydensity，safe，reliableandpollution-freezinc-airbatteriesisofimportantsocialandecono

4、micvalue.However，someproblemsofzincanodehasseriouslyhindereditsapplication.Therefore，thispapersystematicallyreviewstheprogressoncorrosion，dendriteformation，shapechangeandpassivationofzincanode.Theinhibitioneffectsofinorganiccorrosioninhibitors，organiccorrosioninhibitorsandmixedcorrosion

5、inhibitorsonhydrogenevolutionareintroduced，andtheeffectsofadditives，separatorsandoperatingconditionsontheformationandgrowthofdendritearediscussed.Themechanismofshapechangeandthecommonsolutionsarereviewed，andthecausesofpassivationanditseffectsaredescribedbriefly.Theanalysisshowsthattheel

6、ectricallyrechargeablezinc-airbatterieshavemoremarketprospectsthantheprimaryones.Also，theinhibitionofhydrogencorrosionisstillthefocustowardzincanodestudiesinthefuture，andimprovingthecapacityandpowerstabilityduringcyclingisthekeytothepracticalapplication.Keywords：zincanode;corrosion;dend

7、riteformation;shapechange;passivation电化学储能技术是新能源发展的关键环节，国前制约电动汽车发展的最主要因素。锌空气电池具务院办公厅近期印发的《能源发展战略行动计划收稿日期：2015-05-28；修改稿日期：2015-06-28。（2014—2020）》将储能作为影响未来能源大格局的基金项目：国家自然科学基金（21276134）及国家863计划前沿技术和新兴产业，对于发展可再生清洁能源发（2012AA051203）项目。第一作者：洪为臣（1990—），男，硕士研究生。E-mailhongwc13@电和电动汽车产业具