第二章 锌锰电池
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隔膜为浆层纸(纸板)
电解质为氯化锌水溶液
阳极反应：
4Zn H 2O ZnCl2 8OH 8e ZnCl2 4ZnO 5H 2O
阴极反应：
8MnO2 8H2O 8e 8MnOOH 8OH
电池的总反应：
4Zn 9H 2O ZnCl2 8MnO2 ZnCl2 4ZnO 5H 2O 8MnOOH
反应过程不能 保证质子和电 子固定在某一 个位置，于是 出现跳跃的情 况
表面层
二氧化锰晶体是由Mn4+和O2-交错 排列而成的。在还原过程中，液相中的 质子通过两相界面进入二氧化锰晶格与 O2-结合为OH-。同时，电子也进入锰原 子的外围。原来二氧化锰中的O2-晶格点 被OH-取代， Mn4+晶格点被Mn3+取代， 形成MnOOH。
含磷有机物 三氮唑类衍生物
多元醇及酸类
季铵盐类衍生物 全氟烷衍生物
锌电极中有机缓蚀剂作用机理
缓蚀剂分子的极性基团附于锌电极表面， 改变了电极/溶液界面的双电层结构，提 高了金属离子的活化能 疏水的非极性基团在溶液一侧定向排列 形成一层疏水膜，阻止或减缓了羟基和 水分子向电极表面的传递，从而抑制锌 电极的析氢腐蚀速度 抑制枝晶的生长和多孔现象，从而对锌 的沉积起到了整平光亮作用
缓蚀剂 分类
金属缓蚀剂
无机缓蚀剂 有机缓蚀剂
一、金属缓蚀剂
金属汞缓蚀剂
代汞金属缓蚀剂
金属汞缓蚀剂的主要作用
提高析氢过电位(使析H更困难) 减少氧化锌或氢氧化锌在电极表面
的累积(防止钝化) 改善锌电极的放电性性能 使锌负极的电位负移(意味着什么？) 降低电池的漏液 缺点：环境问题！
2.2 锌电极材料
锌电极的类型
锌电极的吸氢腐蚀与抑制措施
锌电极的制备
锌电极材料的特点：即使在大电流密 度下工作，也不会产生非常显著的过 电位。由Zn会产生一些副反应，产物 附在电极上，会增加电池的内阻。电 池使用后期或低温使用时，锌电极会 出现钝化，工作性能会急剧下降。 温度的影响!!! 为什么？
锌锰电池性能的比较
电池性能比干电池要好，普通型电
池的比能量为0.15W.h/cm3(性能较糊 式电池好1.5倍左右)
不同于前面讲的纸式电池，这里是按隔膜进行 分类的。
2.1.3 碱性锌锰电池
1882年德国科学家G.Leuchs发明
，
1965年工业化
() Zn KOH MnO 2 C() 负极采用汞齐化锌粉，可以抑制
碱性电池中，锌电极一侧主要是 锌粉、氧化锌和羧甲基纤维素、氧化 汞及一些添加剂 将各种组分按照比例混合均匀， 调成糊状，在模具内以铜网为骨架， 以9.8~19.6MPa压力成型。
2.3 二氧化锰电极
二氧化锰电极的阴极还原过程(反应、
机理) 二氧化锰的物理化学性能 二氧化锰电极的放电性能 可充碱性锌锰电池中的二氧化锰 二氧化锰正极的组成 二氧化锰电极的制备
主要的代汞金属缓蚀剂
铟 铅、隔 铋 稀土
抑制氢气产生，降低锌粉表面 接触电阻，提高电池的放电容 量，提高电池的抗冲击性能
未放电时，锌粉的析氢量随铋含量 的增加而减小；过放电时，锌粉的 析氢量随铋含量的增加而增大
ห้องสมุดไป่ตู้、无机缓蚀剂
Al2O3 Bi2O3
In2O3
Ga2O3
Tl2O3
几种有较好效果的有机缓蚀剂
含氧乙烯基缓蚀剂 含全氟烷基的缓蚀剂
同时含有全氟烷基和聚氧乙烯基的
缓蚀剂
一、含氧乙烯基缓蚀剂 亲水类氧乙烯基的结构为-CH2CH2O-， 它具有在水溶液中不电离、不受酸碱盐 强电解质的影响和稳定性高等优点。
此类缓蚀剂合成步骤简单，而且随着石 油工业的发展，原料来源丰富，对合成 工艺的不断改进，成本日趋降低，为推 广应用奠定了基础。
此类化合物的最简单形式就是聚乙二醇。 在相对锌粉10mg/L浓度下，聚合度(n)为 90的聚乙二醇对锌的缓蚀效果，特别是 抑制锌表面氧化膜最好，所组装电池的 性能最佳。当n小于4时，缓蚀效果不明 显，而且电池重负荷条件下放电性能不 理想，不能抑制重负荷条件下放电时锌 的钝化。当n大于300时，电池的放电电 压下降明显(膜太致密，阻碍反应了)。
产量及现状
20世纪70年代，美国和日本碱性电池
的产量电池总产量的85%，并已实现 无汞化，欧洲超过50%。 我国生产的主要是低档次的酸性糊式 普通锌锰电池。2004年，总产量为150 亿只，约占世界总产量的1/3。 目前正在争取年生产碱性锌锰电池50 亿只，以达到世界总产量的1/3。
电解质不流动，所以又称为干电池
电池性能较低，普通R20型电池的比能
量仅为0.08W.h/cm3
阳极反应：
Zn 2NH4Cl Zn(NH3 )2 Cl2 2H 2e
阴极反应：
2MnO2 2H 2e 2MnOOH
电池的总反应：
Zn 2NH4Cl 2MnO2 Zn(NH3 )2 Cl2 2MnOOH
代汞缓蚀剂的要求
能有效地抑制锌的腐蚀
耐碱性电解液的腐蚀 对锌粉电极无不良影响
(Al? Ni?)
有害元素或杂质含量低 材料成本增加不明显
(Au?Pt?)
在锌电极中加入代汞金属元素 的方法（合金化）
直接在高纯锌中添加代汞元素，通
过共熔制造锌合金粉 把代汞金属(和化合物)添加在电解 质溶液中，通过置换反应使微量代 汞金属元素沉积在金属锌粉的表面， 从而改变锌电极的表面性能
第二章 锌锰电池
谢颖
黑龙江大学化学化工与材料学院 物理化学教研室
2.1 概述
锌锰电池又称为勒克朗谢电池或锌-二氧 化锰电池，是以金属锌为负极，二氧化 锰为正极，采用不同隔膜和电解质溶液 组成的一种原电池 1868年勒克朗谢制备了第一只以氯化铵 为电解质溶液的锌-锰湿电池 发展历程为：锌锰湿电池-普通干电池-碱 性锌锰电池
生成物在碱中的溶解度为1~2mol/L，达 到饱和后即会沉淀出ZnO或Zn(OH)2，会阻 止电极反应的继续进行，因此，高电流密度 下锌电极的容量取决于碱溶液的体积。 此外，高电流密度下锌电极会发生钝化， 也会严重影响锌电极的反应性能。 一般，随着锌电极的阳极溶解，锌酸根 的浓度逐渐增大，并趋于饱和，电极表面开 始生成疏松的ZnO或Zn(OH)2，从而减小了 反应的有效表面积，使局部的极化增大，直 到出现钝化现象。
包括初级过程和次级过程
初级过程
二氧化锰是粉状电极，电极反 应是在二氧化锰颗粒表面进行的
初级过程是指四价锰还原为低 价氧化物的第一个过程
还原：得电子、价态降低，Mn4+—>Mn3+ 还原过程如何进行的？？
为保证电中性! 会出现什么情况 H+ OHMn离子和O 离子位置均不 发生变动
MnO2晶体
二、含全氟烷基缓蚀剂
全氟烷基是最理想的憎水基团， 含氟烷基的缓蚀剂可以在锌表面形成 疏水性的保护膜。分子结构中除含全 氟烷基外，还含有亲水基团，如磺酸 基、羧酸基、醇羟基等。这类缓蚀剂 的作用机理是亲水性基团在金属锌表 面形成牢固的吸附层，全氟烷基在锌 表面形成一层稳定疏水强的立体网， 从而降低锌的析氢腐蚀速度。
锌的腐蚀（减轻自放电） 用KOH作电解质 电池性能较好，是同类糊式电池 的5~8倍
碱性锌锰电池的特点
负极
采用与普通锌锰电池相反的电极结构， 增大了正负极间的相对面积，采用高导 正极 电性的碱性电解液，正负极采用高能电 极材料，所以，碱锰电池的容量和放电 时间是同等型号普通电池的5～8倍，低 温性能两者差距更大，碱锰电池更耐低 温，而且更适合于大电流放电和要求工 作电压比较稳定的用电场合。
三、同时含有全氟烷基和聚氧乙 烯基的缓蚀剂 由于全氟烷基是最理想的疏水基 团，聚氧乙烯基是最理想的亲水基团， 将两者结合在一起，将得到效果更佳 的缓蚀剂。
锌合金粉的制备方法
喷雾法 化学置换法 电解法
2.2.3 锌电极的制备
锌负极的组成：锌粉、粘接剂、
KOH溶液 导电率最高时的KOH浓度为 30~35%(质量)，但为了避开这个 浓度的高强腐蚀，通常把浓度选 择为37~42%左右。
锌锰电池的优点
使用方便，安全。 原料来源丰富，价格低廉。(Zn、
MnO2) 可以以中等电流密度放电。 储存寿命较长。
锌锰电池的缺点
不能大电流放电，输出功率较小。 容量较小。(跟什么有关？)
锌锰电池的分类
按电解液的类型来分类 按电池的外型来分类
按电解质 溶液分类
中性锌锰电池 酸性锌锰电池
阳极反应：
Zn 2OH 2e ZnO H2O
阴极反应：
2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH
电池的总反应：
Zn 2MnO2 H2O 2MnOOH ZnO
2.1.4 无汞碱性锌锰电池
在碱性锌锰电池中，汞的添加量为 6~10%(质量)，可有效抑制析氢，防止锌的 腐蚀。 由于污染，现在均采用无汞技术。 1992年，日本、美国和欧洲采用无汞化技术。 2000年，我国低汞化电池大约为50%。 2005年1月1日开始，禁止生产各类汞含量大 于电池重量的0.0001%的电池。
锌电 极分 类
2.2.1 锌电极类型
锌筒
片状锌 锌合金粉
汞齐锌粉
无汞齐锌粉
无铅 锌粉
有铅 锌粉
几种电池中的锌电极 (1) 勒克朗谢电池中的锌电极
典型的电解液为4.96M
ZnCl2。 电池在放电和储存过程中，会发生析 氢反应，氢离子浓度降低，pH值不断 升高，在pH为5.1-5.8时，锌以离子进 入溶液，在5.8-7.9范围时，锌表面产 生不溶性ZnCl2.2NH3晶体，在大于7.9 时， ZnCl2.2NH3晶体会溶解产生 Zn(NH3)42+。
碱性锌锰电池
按外形 分类
中性和 酸性锌 锰电池
碱性锌 锰电池
筒式 迭层式 薄层纸式 筒式
扣式
扁平式
2.1.1 勒克朗谢电池
( ) Zn NH 4 Cl, ZnCl 2 MnO 2 C( )
正极活性物质用天然MnO2(70~75%)
负极活性物质用Zn筒
隔膜为淀粉糨糊隔离层(糊状物)
三、有机缓蚀剂
有机缓蚀剂一般为非离子型表面活
性剂(共价型，C、H、N、O、S等， 一般不含金属。) 分子一端是极性基团，另一端为非 极性基团 连接两个基团的一般有-NH-，-S-， -COO-，-CON-，-SON-等
有机缓蚀剂的种类
聚乙二醇衍生物 芳烃衍生物
聚乙烯氧化物
胺类及肟类
亚乙基二醇类
如何提高干电池的性能：
采用MnO2含量为91~93%的电 解二氧化锰代替天然二氧化锰后， 放电容量和时间比干电池提高1.5~2 倍，称为高性能锌锰电池。
2.1.2 ZnCl2型纸板电池
( ) Zn ZnCl 2 MnO 2 C( ) 正极活性物质用天然MnO2
负极活性物质用Zn筒
NH4Cl+0.66M
负极的电极电势与PH的关系（电对不同）
5.1-5.8
副反应 5.8-7.9
(2) 碱性锌锰电池中的锌电极
阳极反应：
Zn 2OH 2e ZnO H2O
实际上，首先发生的是：
Zn 4OH 2e ZnO2 2 2H2O
先生成沉淀，再在碱性条件下溶解，一旦ZnO22-饱和后开始 析出沉淀
2.3.1二氧化锰电极的阴极还
原机理
电子-质子机理
两相(二氧化锰和三氧化二锰固相)机理
二价锰离子机理
锌黑锰矿(氧化锌、三氧化二锰)机理
二氧化锰电极的阴极还原步骤
二氧化锰
水锰石(MnOOH)
氢氧化锰(Mn(OH)2)
(1) 二氧化锰还原为水锰石 (MnOOH)
利用电子-质子理论来解释
碱液很多，ZnO不饱和
碱液少，ZnO饱和了
防止锌电极外钝化的有效措施是 控制电流密度和改善物质的传递条件， 如采用多孔电极等。
2.2.2 锌电极的析氢腐蚀与抑制 措施
氢在锌负极上的析氢过电位较低，锌很 容易发生析氢腐蚀。(条件很容易达到) 锌在碱性溶液中的析氢腐蚀速度比在中 性溶液中大得多。 通常采用添加缓蚀剂的方法来降低碱性 电池中的锌析氢腐蚀速度，提高和改善 电池的性能。
电解质为氯化锌水溶液
阳极反应：
4Zn H 2O ZnCl2 8OH 8e ZnCl2 4ZnO 5H 2O
阴极反应：
8MnO2 8H2O 8e 8MnOOH 8OH
电池的总反应：
4Zn 9H 2O ZnCl2 8MnO2 ZnCl2 4ZnO 5H 2O 8MnOOH
反应过程不能 保证质子和电 子固定在某一 个位置，于是 出现跳跃的情 况
表面层
二氧化锰晶体是由Mn4+和O2-交错 排列而成的。在还原过程中，液相中的 质子通过两相界面进入二氧化锰晶格与 O2-结合为OH-。同时，电子也进入锰原 子的外围。原来二氧化锰中的O2-晶格点 被OH-取代， Mn4+晶格点被Mn3+取代， 形成MnOOH。
含磷有机物 三氮唑类衍生物
多元醇及酸类
季铵盐类衍生物 全氟烷衍生物
锌电极中有机缓蚀剂作用机理
缓蚀剂分子的极性基团附于锌电极表面， 改变了电极/溶液界面的双电层结构，提 高了金属离子的活化能 疏水的非极性基团在溶液一侧定向排列 形成一层疏水膜，阻止或减缓了羟基和 水分子向电极表面的传递，从而抑制锌 电极的析氢腐蚀速度 抑制枝晶的生长和多孔现象，从而对锌 的沉积起到了整平光亮作用
缓蚀剂 分类
金属缓蚀剂
无机缓蚀剂 有机缓蚀剂
一、金属缓蚀剂
金属汞缓蚀剂
代汞金属缓蚀剂
金属汞缓蚀剂的主要作用
提高析氢过电位(使析H更困难) 减少氧化锌或氢氧化锌在电极表面
的累积(防止钝化) 改善锌电极的放电性性能 使锌负极的电位负移(意味着什么？) 降低电池的漏液 缺点：环境问题！
2.2 锌电极材料
锌电极的类型
锌电极的吸氢腐蚀与抑制措施
锌电极的制备
锌电极材料的特点：即使在大电流密 度下工作，也不会产生非常显著的过 电位。由Zn会产生一些副反应，产物 附在电极上，会增加电池的内阻。电 池使用后期或低温使用时，锌电极会 出现钝化，工作性能会急剧下降。 温度的影响!!! 为什么？
锌锰电池性能的比较
电池性能比干电池要好，普通型电
池的比能量为0.15W.h/cm3(性能较糊 式电池好1.5倍左右)
不同于前面讲的纸式电池，这里是按隔膜进行 分类的。
2.1.3 碱性锌锰电池
1882年德国科学家G.Leuchs发明
，
1965年工业化
() Zn KOH MnO 2 C() 负极采用汞齐化锌粉，可以抑制
碱性电池中，锌电极一侧主要是 锌粉、氧化锌和羧甲基纤维素、氧化 汞及一些添加剂 将各种组分按照比例混合均匀， 调成糊状，在模具内以铜网为骨架， 以9.8~19.6MPa压力成型。
2.3 二氧化锰电极
二氧化锰电极的阴极还原过程(反应、
机理) 二氧化锰的物理化学性能 二氧化锰电极的放电性能 可充碱性锌锰电池中的二氧化锰 二氧化锰正极的组成 二氧化锰电极的制备
主要的代汞金属缓蚀剂
铟 铅、隔 铋 稀土
抑制氢气产生，降低锌粉表面 接触电阻，提高电池的放电容 量，提高电池的抗冲击性能
未放电时，锌粉的析氢量随铋含量 的增加而减小；过放电时，锌粉的 析氢量随铋含量的增加而增大
ห้องสมุดไป่ตู้、无机缓蚀剂
Al2O3 Bi2O3
In2O3
Ga2O3
Tl2O3
几种有较好效果的有机缓蚀剂
含氧乙烯基缓蚀剂 含全氟烷基的缓蚀剂
同时含有全氟烷基和聚氧乙烯基的
缓蚀剂
一、含氧乙烯基缓蚀剂 亲水类氧乙烯基的结构为-CH2CH2O-， 它具有在水溶液中不电离、不受酸碱盐 强电解质的影响和稳定性高等优点。
此类缓蚀剂合成步骤简单，而且随着石 油工业的发展，原料来源丰富，对合成 工艺的不断改进，成本日趋降低，为推 广应用奠定了基础。
此类化合物的最简单形式就是聚乙二醇。 在相对锌粉10mg/L浓度下，聚合度(n)为 90的聚乙二醇对锌的缓蚀效果，特别是 抑制锌表面氧化膜最好，所组装电池的 性能最佳。当n小于4时，缓蚀效果不明 显，而且电池重负荷条件下放电性能不 理想，不能抑制重负荷条件下放电时锌 的钝化。当n大于300时，电池的放电电 压下降明显(膜太致密，阻碍反应了)。
产量及现状
20世纪70年代，美国和日本碱性电池
的产量电池总产量的85%，并已实现 无汞化，欧洲超过50%。 我国生产的主要是低档次的酸性糊式 普通锌锰电池。2004年，总产量为150 亿只，约占世界总产量的1/3。 目前正在争取年生产碱性锌锰电池50 亿只，以达到世界总产量的1/3。
电解质不流动，所以又称为干电池
电池性能较低，普通R20型电池的比能
量仅为0.08W.h/cm3
阳极反应：
Zn 2NH4Cl Zn(NH3 )2 Cl2 2H 2e
阴极反应：
2MnO2 2H 2e 2MnOOH
电池的总反应：
Zn 2NH4Cl 2MnO2 Zn(NH3 )2 Cl2 2MnOOH
代汞缓蚀剂的要求
能有效地抑制锌的腐蚀
耐碱性电解液的腐蚀 对锌粉电极无不良影响
(Al? Ni?)
有害元素或杂质含量低 材料成本增加不明显
(Au?Pt?)
在锌电极中加入代汞金属元素 的方法（合金化）
直接在高纯锌中添加代汞元素，通
过共熔制造锌合金粉 把代汞金属(和化合物)添加在电解 质溶液中，通过置换反应使微量代 汞金属元素沉积在金属锌粉的表面， 从而改变锌电极的表面性能
第二章 锌锰电池
谢颖
黑龙江大学化学化工与材料学院 物理化学教研室
2.1 概述
锌锰电池又称为勒克朗谢电池或锌-二氧 化锰电池，是以金属锌为负极，二氧化 锰为正极，采用不同隔膜和电解质溶液 组成的一种原电池 1868年勒克朗谢制备了第一只以氯化铵 为电解质溶液的锌-锰湿电池 发展历程为：锌锰湿电池-普通干电池-碱 性锌锰电池
生成物在碱中的溶解度为1~2mol/L，达 到饱和后即会沉淀出ZnO或Zn(OH)2，会阻 止电极反应的继续进行，因此，高电流密度 下锌电极的容量取决于碱溶液的体积。 此外，高电流密度下锌电极会发生钝化， 也会严重影响锌电极的反应性能。 一般，随着锌电极的阳极溶解，锌酸根 的浓度逐渐增大，并趋于饱和，电极表面开 始生成疏松的ZnO或Zn(OH)2，从而减小了 反应的有效表面积，使局部的极化增大，直 到出现钝化现象。
包括初级过程和次级过程
初级过程
二氧化锰是粉状电极，电极反 应是在二氧化锰颗粒表面进行的
初级过程是指四价锰还原为低 价氧化物的第一个过程
还原：得电子、价态降低，Mn4+—>Mn3+ 还原过程如何进行的？？
为保证电中性! 会出现什么情况 H+ OHMn离子和O 离子位置均不 发生变动
MnO2晶体
二、含全氟烷基缓蚀剂
全氟烷基是最理想的憎水基团， 含氟烷基的缓蚀剂可以在锌表面形成 疏水性的保护膜。分子结构中除含全 氟烷基外，还含有亲水基团，如磺酸 基、羧酸基、醇羟基等。这类缓蚀剂 的作用机理是亲水性基团在金属锌表 面形成牢固的吸附层，全氟烷基在锌 表面形成一层稳定疏水强的立体网， 从而降低锌的析氢腐蚀速度。
锌的腐蚀（减轻自放电） 用KOH作电解质 电池性能较好，是同类糊式电池 的5~8倍
碱性锌锰电池的特点
负极
采用与普通锌锰电池相反的电极结构， 增大了正负极间的相对面积，采用高导 正极 电性的碱性电解液，正负极采用高能电 极材料，所以，碱锰电池的容量和放电 时间是同等型号普通电池的5～8倍，低 温性能两者差距更大，碱锰电池更耐低 温，而且更适合于大电流放电和要求工 作电压比较稳定的用电场合。
三、同时含有全氟烷基和聚氧乙 烯基的缓蚀剂 由于全氟烷基是最理想的疏水基 团，聚氧乙烯基是最理想的亲水基团， 将两者结合在一起，将得到效果更佳 的缓蚀剂。
锌合金粉的制备方法
喷雾法 化学置换法 电解法
2.2.3 锌电极的制备
锌负极的组成：锌粉、粘接剂、
KOH溶液 导电率最高时的KOH浓度为 30~35%(质量)，但为了避开这个 浓度的高强腐蚀，通常把浓度选 择为37~42%左右。
锌锰电池的优点
使用方便，安全。 原料来源丰富，价格低廉。(Zn、
MnO2) 可以以中等电流密度放电。 储存寿命较长。
锌锰电池的缺点
不能大电流放电，输出功率较小。 容量较小。(跟什么有关？)
锌锰电池的分类
按电解液的类型来分类 按电池的外型来分类
按电解质 溶液分类
中性锌锰电池 酸性锌锰电池
阳极反应：
Zn 2OH 2e ZnO H2O
阴极反应：
2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH
电池的总反应：
Zn 2MnO2 H2O 2MnOOH ZnO
2.1.4 无汞碱性锌锰电池
在碱性锌锰电池中，汞的添加量为 6~10%(质量)，可有效抑制析氢，防止锌的 腐蚀。 由于污染，现在均采用无汞技术。 1992年，日本、美国和欧洲采用无汞化技术。 2000年，我国低汞化电池大约为50%。 2005年1月1日开始，禁止生产各类汞含量大 于电池重量的0.0001%的电池。
锌电 极分 类
2.2.1 锌电极类型
锌筒
片状锌 锌合金粉
汞齐锌粉
无汞齐锌粉
无铅 锌粉
有铅 锌粉
几种电池中的锌电极 (1) 勒克朗谢电池中的锌电极
典型的电解液为4.96M
ZnCl2。 电池在放电和储存过程中，会发生析 氢反应，氢离子浓度降低，pH值不断 升高，在pH为5.1-5.8时，锌以离子进 入溶液，在5.8-7.9范围时，锌表面产 生不溶性ZnCl2.2NH3晶体，在大于7.9 时， ZnCl2.2NH3晶体会溶解产生 Zn(NH3)42+。
碱性锌锰电池
按外形 分类
中性和 酸性锌 锰电池
碱性锌 锰电池
筒式 迭层式 薄层纸式 筒式
扣式
扁平式
2.1.1 勒克朗谢电池
( ) Zn NH 4 Cl, ZnCl 2 MnO 2 C( )
正极活性物质用天然MnO2(70~75%)
负极活性物质用Zn筒
隔膜为淀粉糨糊隔离层(糊状物)
三、有机缓蚀剂
有机缓蚀剂一般为非离子型表面活
性剂(共价型，C、H、N、O、S等， 一般不含金属。) 分子一端是极性基团，另一端为非 极性基团 连接两个基团的一般有-NH-，-S-， -COO-，-CON-，-SON-等
有机缓蚀剂的种类
聚乙二醇衍生物 芳烃衍生物
聚乙烯氧化物
胺类及肟类
亚乙基二醇类
如何提高干电池的性能：
采用MnO2含量为91~93%的电 解二氧化锰代替天然二氧化锰后， 放电容量和时间比干电池提高1.5~2 倍，称为高性能锌锰电池。
2.1.2 ZnCl2型纸板电池
( ) Zn ZnCl 2 MnO 2 C( ) 正极活性物质用天然MnO2
负极活性物质用Zn筒
NH4Cl+0.66M
负极的电极电势与PH的关系（电对不同）
5.1-5.8
副反应 5.8-7.9
(2) 碱性锌锰电池中的锌电极
阳极反应：
Zn 2OH 2e ZnO H2O
实际上，首先发生的是：
Zn 4OH 2e ZnO2 2 2H2O
先生成沉淀，再在碱性条件下溶解，一旦ZnO22-饱和后开始 析出沉淀
2.3.1二氧化锰电极的阴极还
原机理
电子-质子机理
两相(二氧化锰和三氧化二锰固相)机理
二价锰离子机理
锌黑锰矿(氧化锌、三氧化二锰)机理
二氧化锰电极的阴极还原步骤
二氧化锰
水锰石(MnOOH)
氢氧化锰(Mn(OH)2)
(1) 二氧化锰还原为水锰石 (MnOOH)
利用电子-质子理论来解释
碱液很多，ZnO不饱和
碱液少，ZnO饱和了
防止锌电极外钝化的有效措施是 控制电流密度和改善物质的传递条件， 如采用多孔电极等。
2.2.2 锌电极的析氢腐蚀与抑制 措施
氢在锌负极上的析氢过电位较低，锌很 容易发生析氢腐蚀。(条件很容易达到) 锌在碱性溶液中的析氢腐蚀速度比在中 性溶液中大得多。 通常采用添加缓蚀剂的方法来降低碱性 电池中的锌析氢腐蚀速度，提高和改善 电池的性能。