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由于具有资源丰富、平衡电位低、可逆性好、比能量和比功率高以及成本低、无环境污染等优势,金属锌被广泛用作化学电源阳极材料。但金属锌性质活泼,在碱性和酸性溶液中存在变形、枝晶、腐蚀以及钝化等问题,引起锌基电池的自放电,使得电池性能降低。添加剂的使用可解决这些问题。本文利用伏安、交流阻抗、电池放电实验等电化学技术,并结合扫描电镜、傅立叶红外光谱、等离子体原子发射光谱等非电化学技术,研究了几种添加剂对锌在碱性溶液中腐蚀行为的影响,得到如下结果: (1)单一含氮基团有机添加剂2,4,6-三羟基-1,3,5-三嗪在碱性溶液中对锌具有良好的缓蚀作用,且缓蚀效率随着添加剂浓度增大而升高。2,4,6-三羟基-1,3,5-三嗪在锌表面的吸附自发进行,且其吸附符合Lagumuir等温式,既有物理吸附又有化学吸附。 (2)有机复合添加剂聚乙二醇600(PEG600)和吐温20(Tween20)通过在锌表面的吸附而抑制其腐蚀。当二者同时使用时,由于吐温20的极性强于聚乙二醇600,因此它优先吸附于锌电极表面,但它由于结构的多枝性而不能将锌表面完全覆盖,线性的聚乙二醇600则能吸附在锌表面剩余的活性位点上,二者之间产生协同效应,从而改善锌电极性能。 (3)铟和吐温20都能抑制锌在碱性溶液中的腐蚀,铟能同时抑制锌的阳极和阴极反应,而吐温20主要通过提高析氢反应过电位从而抑制锌的腐蚀。铟和吐温20之间存在协同作用,这是因为吐温20在铟上的吸附比在纯锌上的吸附更容易。二者之间产生协同作用,这有利于减少铟和吐温20在碱性锌电池中的使用量,从而降低锌电池成本。