1、鎳氫電池具有無(wú)毒、無(wú)環(huán)境污染、無(wú)記憶效應(yīng)、快速充放電等優(yōu)點(diǎn),備受關(guān)注。然而到目前為止,以高能量?jī)?chǔ)氫合金如含鎂合金為負(fù)極活性物質(zhì)的鎳氫電池仍未得到實(shí)際應(yīng)用,主要原因是該電池在堿液中易受腐蝕,存在壽命短等問(wèn)題。 人們采用了很多方法試圖降低該類電池負(fù)極材料的腐蝕程度,但成效都不明顯。固體電解質(zhì)尤其是以聚合物為主體的固體電解質(zhì)由于無(wú)液漏問(wèn)題、易成型等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越受到人們的重視。其中聚丙烯酸(PAA)堿性聚合物電解質(zhì)是一類具有高電導(dǎo)率的電

2、解質(zhì)。因此本論文針對(duì)含鎂合金電極存在的問(wèn)題,用PAA堿性聚合物電解質(zhì)取代堿性水溶液,組裝了具有高能量密度的聚合物鎳氫電池。 首先,采用溶劑法成功制備了PAA堿性聚合物電解質(zhì)薄膜。 其次,對(duì)該薄膜的物相結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性及電導(dǎo)率進(jìn)行了測(cè)試分析。結(jié)果表明,隨著KOH含量的增加,晶態(tài)的PVA更加趨近于非晶態(tài)。當(dāng)PAA和KOH的質(zhì)量比為32:68時(shí),該薄膜有最大的電導(dǎo)率(室溫),為2.7x10-2S/cm。之后隨著KOH的含量繼續(xù)增

3、加,體系中出現(xiàn)KOH的晶相,造成了體系的離子電導(dǎo)率下降；PAA薄膜中存在KOH-H2O相和聚合物相。聚合物相起骨架支撐作用,真正起導(dǎo)電作用的是KOH-H2O相。該體系電荷傳遞方式遵循Arrhenius模型；PAA電解質(zhì)薄膜還具有較寬的電化學(xué)窗口,表現(xiàn)出良好的電化學(xué)穩(wěn)定性能。 最后,以PAA:KOH=32:68聚合物薄膜為電解質(zhì)、含鎂AB3型儲(chǔ)氫合金為負(fù)極活性物質(zhì),組裝了聚合物鎳氫電池。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該聚合物電池具有良好的充放電性

4、能、倍率性能、循環(huán)壽命和荷電保持能力。其0.2C放電容量為320mAh/g：充放電循環(huán)50周期后,放電容量仍可以達(dá)到288mAh/g,占最高放電容量的90％左右,高于以堿性水溶液為電解質(zhì)的鎳氫電池80％的容量保持率；電池充滿電,開路放置15天后,放電容量仍能達(dá)到64mAh/g,為最高放電容量的20％左右,高于以堿性水溶液為電解質(zhì)的鎳氫電池10％的荷電保持能力；交流阻抗結(jié)果表明,該AB3合金電極在以聚合物為電解質(zhì)的體系中,譜圖由兩個(gè)半圓和