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金属锌由于具有资源丰富、平衡电位低、可逆性好、比能量和比功率高以及成本低、无环境污染等优异性能,而被广泛用作化学电源材料。尤其在碱性条件下,锌电极的电化学性能十分优越,长期以来为化学电源工作者所重视,已开展了大量的相关研究。本文在充分调研的基础上,针对碱性电解质中锌电极腐蚀和钝化控制的关键问题,应用Tafel极化曲线,动电位扫描,循环伏安曲线、恒流放电曲线等各种电化学技术,并辅以扫描电镜（SEM）等表面技术,比较系统地研究锌在浓KOH溶液中作为二次电池的负极材料的电化学行为,侧重考察金属Bi和In对锌电极电化学行为的影响及作用机制,并初步探讨锌电极腐蚀和钝化的机理及动力学规律。主要的研究结果如下:（1）金属Bi具有较正的电位,添加金属Bi使得锌合金电极的腐蚀电位正移,阳极电流密度增大,从而提高了锌电极的溶解活性。金属Bi的添加还使得锌电极达到钝化的时间缩短,Bi的含量越高,达到钝化的时间越短,这是由于添加金属Bi可促进锌电极的阳极溶解,使得在电极/溶液界面产生较高浓度的锌酸盐,进而加速了锌酸盐在电极表面的沉积,当锌酸盐积累的浓度超过氧化锌的溶解度时,便导致锌电极的钝化。还发现,金属Bi的添加使得锌合金电极的电流增加率明显提高,从而促进锌枝晶的生长。（2）同样发现,添加金属In元素使得锌合金电极的腐蚀电位正移,阳极电流密度增大,锌阳极的溶解活性相应提高。锌电极中添加金属In可增加致钝电流密度,提高电极的阳极活性,降低电极发生钝化的可能性。在大电流放电时,添加金属In可加速锌合金电极的表面钝化,这是由于添加金属In可提高锌合金电极的阳极活性,阳极溶解加剧,使得在电极/溶液界面产生较高浓度的锌酸盐,加速锌酸盐在电极表面的沉积,进而引起钝化。锌铟合金发生阳极溶解后,In3+可与强碱溶液快速反应,生成In的氧化物或氢氧化物沉积在电极表面。锌合金中的In含量越高,阳极溶解越严重,表面也越粗糙,而粗糙的表面有利于增加电极的表面积,提高锌合金电极的阳极活性。恒电位极化实验证明:添加金属In不仅可提高合金电极的阴极极化,改变电极表面电流密度的分布和电极表面薄液层中Zn（OH）42-的分布,而且还可提高锌合金电极的沉积过电位,使得金属锌更倾向于树枝状沉积,形成枝晶的生长。（3）金属Bi和In具有较正的电位,添加金属Bi和In后可使锌合金电极的腐蚀电位正移,阳极溶解活性提高,其中Zn+0.02%Bi+0.02%In合金电极的腐蚀电位最正。当金属Bi和In的含量超过0.05%时腐蚀电位发生负移。锌电极中添加金属Bi和In可增加致钝电流密度,提高电极的阳极活性,降低电极发生钝化的可能性,其中Zn+0.02%Bi+0.02%In合金电极的影响最明显。在大电流放电时,添加金属Bi和In可加速锌合金电极的表面钝化,这是由于添加金属Bi和In可使锌合金电极的阳极活性提高,阳极溶解加剧,使得在电极/溶液界面产生较高浓度的锌酸盐,加速锌酸盐在电极表面的沉积,进而引起钝化。实验表明,当Bi和In含量超过0.05%时,钝化时间延长,这可能是因为金属Bi和In的协同效应,当含量较低时可形成良好的合金膜,当含量较高时不能形成合金膜。锌铋铟三元合金发生阳极溶解后,Bi3+和In3+可与强碱溶液快速反应,生成Bi和In的氧化物或氢氧化物沉积在电极表面。锌合金中的Bi和In含量越高,阳极溶解越严重,表面也越粗糙,而粗糙的表面有利于增加电极的表面积,提高锌合金电极的阳极活性。金属Bi和In的添加使得电极的电流增加率明显增加,当含量超过0.05%时电流增加率减小,同时添加两种金属均比单独添加Bi或In发生枝晶生长更为明显。