3.4.1锌电极的阳极过程Zn-2e→ Zn2+>在中性介质中:NHCI十ZnCl1.以NHCI为主:Zn2++2NH,CI→Zn(NH3)2Cl2↓ +2H+2.以ZnCl,为主:4Zn2++9H,0+ZnCl→ZnCl:4Zn0.5H,0+8H+
3.4.1 锌电极的阳极过程: Zn-2e → Zn2+ ➢在中性介质中:NH4Cl+ZnCl2 1.以NH4Cl为主: Zn2++2NH4Cl→Zn(NH3 )2Cl2↓+2H+ 2.以ZnCl2为主: 4 Zn2++9 H2O+ ZnCl2→ZnCl2·4 ZnO·5 H2O+ 8H+
>在碱性介质中:KOH溶液Zn2++2OH一→[Zn(OH)42-]= ZnO+H,C[Zn(OH)42-] +2KOH→K,ZnO2+2 H,O或ZnO+2 KOH-→ K,ZnO2 + H,O锌负极的极化:与正极MnO,相比,锌负极的极化要小得多。正常放电情况下电化学极化是较小的,主要是浓差极化。在放电后期或低温下放电,电极的表面状态发生了变化,这时电化学极化就不能忽视了
➢在碱性介质中:KOH溶液 Zn2++2OH-→[Zn(OH)4 2- ]⇌ ZnO+H2O [Zn(OH)4 2- ] +2KOH→K2ZnO2+2 H2O 或 ZnO+2 KOH→ K2ZnO2 + H2O 锌负极的极化: 与正极MnO2相比,锌负极的极化要小得多。正 常放电情况下电化学极化是较小的,主要是浓差极 化。在放电后期或低温下放电,电极的表面状态发 生了变化,这时电化学极化就不能忽视了
3.4.2锌电极的钝化。大电流放电时,Zn电极表面液层中锌酸盐的浓度迅速升高,达到饱和时,氧化锌在电极表面上快速地沉积出来,电极进入预钝化区,形成以ZnO为主的疏松的覆盖膜,阻挡了反应产物的顺利通过,使阳极极化逐渐增大,电极表面开始生成薄而致密的ZnO层,从而产生钝化现象。钝化使锌电极利用率下降,电池容量下降。阻止锌电极钝化的措施是控制电流密度和改善物质的传递条件,如采用粒度更小的锌粉制成多孔锌以增加电极的真实表面积
3.4.2 锌电极的钝化 大电流放电时,Zn电极表面液层中锌酸盐的浓度迅 速升高,达到饱和时,氧化锌在电极表面上快速地 沉积出来,电极进入预钝化区,形成以ZnO为主的 疏松的覆盖膜,阻挡了反应产物的顺利通过,使阳 极极化逐渐增大,电极表面开始生成薄而致密的 ZnO层,从而产生钝化现象。钝化使锌电极利用率 下降,电池容量下降。 阻止锌电极钝化的措施是控制电流密度和改善物质 的传递条件,如采用粒度更小的锌粉制成多孔锌以 增加电极的真实表面积
3.4.3锌负极的自放电在锌锰电池中,正极二氧化锰的自放电非常小,电池的自放电主要来自于锌负极。锌负极的自放电实质上是金属锌在电解液中的自溶解即锌的腐蚀问题
3.4.3 锌负极的自放电 在锌锰电池中,正极二氧化锰的自放电非 常小,电池的自放电主要来自于锌负极。锌负 极的自放电实质上是金属锌在电解液中的自溶 解即锌的腐蚀问题
锌电极产生自放电的原因(主因)1、氢离子还原引起的锌的腐蚀在中性溶液或酸性溶液中:Zn = Zn2++2e2H++ 2e =H总反应: Zn +2H+= Zn2++ H在碱性溶液中:Zn + 20H- = Zn0 + H,0 + 2e2H,0+ 2e'=H + 20H总反应:Zn+H,O=ZnO+H
1 锌电极产生自放电的原因 1、氢离子还原引起的锌的腐蚀(主因) 在中性溶液或酸性溶液中: Zn = Zn2++2e- 2H+ + 2e -= H2 总反应:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 在碱性溶液中: Zn + 2OH- = ZnO + H2O + 2e- 2H2O + 2e- = H2 + 2OH- 总反应:Zn + H2O = ZnO + H2