炉相蜗中，加热至710°C使 侣锭全部烙化后，加入锋锭、嫁粒和铜粒，边加热边旋转容器，使金属烙融并混合均匀，继续 加热至780°C并保溫6min后，诱注成块状铸锭；
[0073] 2)将步骤1)所得块状铸锭在150°C条件下社制成厚度为2mm的片状材料，即得所 述空气电池用侣合金阳极材料。
[0074] 所述空气阴极是由催化层、导电儀网和防水透气层压制形成的；所述催化层是由 丫-Mn〇2、活性炭与聚四氣乙締按质量比为0. 5:2:2的比例混合后滚压制成的厚度为0. 4mm 的膜层；所述防水透气层是由聚四氣乙締和乙烘黑按重量比为1:1的比例混合后滚压制成 的厚度为0. 7mm的膜层；最后将催化层、导电儀网和防水透气层压制成厚度为0. 5mm的空气 阴极。 阳O巧]本实施例的侣合金阳极在电解液中的自腐蚀速率为3. 85mg/cm2 ?h、开路电位 为-2. 08V(vs.S肥），组成的空气电池在电解液中放电电流密度为lOOmA/cm2时测试IOh的 电动势为1. 84V，阳极合金表面腐蚀均匀。
[0076] 实施例6
[0077]本实施例的电解液缓蚀剂是薰衣草精油的乙醇溶液，其中薰衣草精油的体积百分 含量为10%。
[007引本实施例的侣空气电池用电解液，包含W下浓度的组分：氨氧化钢4mol/l、上述 的电解液缓蚀剂70ppm(v/v)，余量为蒸馈水。该电解液的制备方法为：取配方量的氨氧化 钢加入蒸馈水，揽拌溶液制成氨氧化钢溶液；将配方量的薰衣草精油缓蚀剂加入氨氧化钢 溶液中，再加入剩余的蒸馈水，揽拌均匀，即得。
[0079] 本实施例的侣空气电池，包括侣阳极、空气阴极和电解液，所述电解液为上述的侣 空气电池用电解液。
[0080] 所述侣阳极为侣合金阳极材料，由W下重量百分比的组分组成：Zn1%、Ga 1. 5%、InO. 8%，余量为A1。
[0081] 所述侣合金阳极材料的制备方法，包括下列步骤：
[0082] 1)在氣气保护下，将侣锭置于ZG化0. 01-40-4感应烙炼炉相蜗中，加热至720°C使 侣锭全部烙化后，加入锋锭、嫁粒和铜粒，边加热边旋转容器，使金属烙融并混合均匀，继续 加热至740C并保溫IOmin后，诱注成块状铸锭；
[0083] 2)将步骤1)所得块状铸锭在190°C条件下社制成厚度为3mm的片状材料，即得所 述空气电池用侣合金阳极材料。
[0084] 所述空气阴极是由催化层、导电儀网和防水透气层压制形成的；所述催化层是由 丫-Mn〇2、活性炭与聚四氣乙締按质量比为0. 3:3:3的比例混合后滚压制成的厚度为0. 7mm 的膜层；所述防水透气层是由聚四氣乙締和乙烘黑按重量比为1:1的比例混合后滚压制成 的厚度为0. 3mm的膜层；最后将催化层、导电儀网和防水透气层压制成厚度为0. 4mm的空气 阴极。
[00化]本实施例的侣合金阳极在电解液中的自腐蚀速率为4. 62mg/cm2 ?h、开路电位 为-1. 95V(vs.S肥），组成的空气电池在电解液中放电电流密度为lOOmA/cm2时测试IOh的 电动势为2. 10V，阳极合金表面腐蚀均匀。
[0086] 实施例7
[0087] 本实施例的电解液缓蚀剂是薰衣草精油的乙醇溶液，其中薰衣草精油的体积百分 含量为50%。
[0088] 本实施例的侣空气电池用电解液，包含W下浓度的组分：氨氧化钢2mol/l、上述 的电解液缓蚀剂l(K)ppm(v/v)，余量为蒸馈水。该电解液的制备方法为：取配方量的氨氧化 钢加入蒸馈水，揽拌溶液制成氨氧化钢溶液；将配方量的薰衣草精油缓蚀剂加入氨氧化钢 溶液中，再加入剩余的蒸馈水，揽拌均匀，即得。
[0089] 本实施例的侣空气电池，包括侣阳极、空气阴极和电解液，所述电解液为上述的侣 空气电池用电解液。
[0090] 所述侣阳极为侣合金阳极材料，由W下重量百分比的组分组成：Zn4%、Ga 0.05%、In1%，余量为A1。
[0091] 所述侣合金阳极材料的制备方法，包括下列步骤：
[0092] 1)在氣气保护下，将侣锭置于ZG化0. 01-40-4感应烙炼炉相蜗中，加热至670°C使 侣锭全部烙化后，加入锋锭、嫁粒和铜粒，边加热边旋转容器，使金属烙融并混合均匀，继续 加热至750°C并保溫4min后，诱注成块状铸锭；
[0093] 2)将步骤1)所得块状铸锭在180°C条件下社制成厚度为0. 5mm的片状材料，即得 所述空气电池用侣合金阳极材料。
[0094] 所述空气阴极是由催化层、导电儀网和防水透气层压制形成的；所述催化层是由 丫-Mn〇2、活性炭与聚四氣乙締按质量比为2:5:2. 5的比例混合后滚压制成的厚度为0.8mm 的膜层；所述防水透气层是由聚四氣乙締和乙烘黑按重量比为1:1的比例混合后滚压制成 的厚度为0. 5mm的膜层；最后将催化层、导电儀网和防水透气层压制成厚度为0. 2mm的空气 阴极。
[0095] 本实施例的侣合金阳极在电解液中的自腐蚀速率为4. 06mg/cm2 ?h、开路电位 为-1. 81V(vs.S肥），组成的空气电池在电解液中放电电流密度为lOOmA/cm2时测试IOh的 电动势为1. 96V，阳极合金表面腐蚀均匀。
[0096] 实验例
[0097] 本实验例对实施例1-7所得电解液缓蚀剂和侣空气电池的性能进行检测，结果如 表1所示。其中，侣空气电池的电动势是在在电解液中放电电流密度为100mA/cm2时测试 1化的电动势。
[0098] 表1实施例1-7所得侣合金阳极材料和侣空气电池的性能检测结果
[0099]
[0100] 从表1可W看出，侣合金阳极材料在实施例1-7所得电解液中的自腐蚀速率低至 2. 93~4. 62mg/cm2 .h、开路电位达到-1. 76~-2. 08V(vs.S肥），组成的空气电池在电解液 中放电电流密度为lOOmA/cm2时测试IOh的电动势为1. 84~2. 10V，阳极合金表面腐蚀均 匀。实验结果表明，本发明的电解液缓蚀剂添加至电解液中能显著降低侣阳极的自腐蚀速 率，使侣阳极合金拥有良好的耐蚀性和较高的电化学活性，满足了碱性侣空气电池大电流 密度放电的要求。
【主权项】
1. 一种电解液缓蚀剂，其特征在于：所述电解液缓蚀剂是薰衣草精油的乙醇溶液，其 中薰衣草精油的体积百分含量为10 %~60%。2. -种铝空气电池用电解液，其特征在于：包含以下浓度的组分：氢氧化钠2~6mol/ U电解液缓蚀剂20~lOOppm，余量为水；所述电解液缓蚀剂是薰衣草精油的乙醇溶液，其 中薰衣草精油的体积百分含量为10 %~60%。3. -种铝空气电池，其特征在于：包括铝阳极、空气阴极和电解液，所述电解液为权利 要求2所述的铝空气电池用电解液。4. 根据权利要求3所述的铝空气电池，其特征在于：所述铝阳极为铝合金阳极材料，由 以下重量百分比的组分组成：Zn 0. 05%~6%、Ga 0. 05%~4%、In 0. 01%~2%，余量为 Al05. 根据权利要求4所述的铝空气电池，其特征在于：所述铝合金阳极材料是由包括以 下步骤的方法制备的： 1) 在惰性气体保护下，将铝加热熔化后，加入锌、镓和铟并加热熔融，继续加热至 730~780 °C并保温后，浇注成铸锭； 2) 将步骤1)所得铸锭在150~200°C条件下乳制成片状材料，即得。6. 根据权利要求5所述的铝空气电池，其特征在于：步骤1)中，所述保温的时间为4~ IOmin07. 根据权利要求5所述的铝空气电池，其特征在于：步骤2)中，所述片状材料的厚度 为 0? 5 ~4mm 〇8. 根据权利要求3-7中任一项所述的铝空气电池，其特征在于：所述空气阴极由催化 层、导电镍网和防水透气层压制形成，厚度为〇. 2~0. 6mm。9. 根据权利要求8所述的铝空气电池，其特征在于：所述催化层是由Y-MnO 2、活性炭 与聚四氟乙烯按质量比为（0. 3~3) : (1~5) : (1~5)的比例混合后压制成的膜层，厚度 为 0? 3 ~0? 8mm。10. 根据权利要求8所述的铝空气电池，其特征在于：所述防水透气层是由聚四氟乙烯 和乙炔黑按重量比为1:1的比例混合后压制成的膜层，厚度为0. 3~0. 8mm。
【专利摘要】本发明公开了一种电解液缓蚀剂、铝空气电池用电解液及铝空气电池，所述电解液缓蚀剂是薰衣草精油的乙醇溶液，其中薰衣草精油的体积百分含量为10％～60％。薰衣草精油的主要成分包括芳樟醇、乙酸芳樟酯、桉树脑、β-罗勒烯、萜-4-醇和樟脑，所含基团分子中存在孤对电子，基团中的氧原子通过孤对电子吸附在金属表面形成不溶性的络合物层，使金属表面与水溶液隔开，起到缓蚀作用。本发明采用从植物中提取的薰衣草精油与乙醇配制的电解液缓蚀剂是一种新型绿色环保缓蚀剂，具有成本低、低毒或无毒、无环境污染等优点，添加至电解液中能显著降低铝阳极的自腐蚀速率并提高其电化学性能，具有良好的经济效益和环境效益。
【IPC分类】H01M12/06
【公开号】CN105140595
【申请号】CN201510561491
【发明人】马景灵, 文九巴, 朱宏喜, 王喜然, 姚怀, 熊毅, 任凤章, 祝要民, 刘淑英
【申请人】河南科技大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月6日