稀土金属对碱性锌锰电池性能的影响

　　稀土金属对碱性锌锰电池性能的影响曾祥政杨林，黎学明，徐星亮！

　　（1.重庆力可达电池有限公司重庆4000162.重庆大学重庆400044）结果表明稀土*加入量小于1.5，时，电池的放电容量会提高，超过2，时，放电容量会降低，最适宜的添加量为0.5，而稀土稀土。不宜添加在碱性锌锰电池中。

　　0前言稀土金属是地壳中蕴藏量较少的稀有金属的一种，它在电池工业中的应用，主要指镧、钕、和钇的氧化物的应用，如钇的氧化物与稀有金属锆的氧化物形成Y23池；镧、钕、多是以混合稀土材料广泛应用于氨镍充电电池中作为贮氨电极，有关这方面的资料和很多。稀有金属在碱性锌锰电池系列中的应用除了能查阅一些有关稀有金属添加在电池锌负极中的外在正极方面的报导很少。本文根据有关稀土金属加入碱性锌锰电池正极活性物质中的实验数据探讨其对放电性能的影响，供同行。

　　1稀土金属的特点及其在电池中的应用稀土金属在电池工业中的应用，仅次于稀有金属锂、钒、古、钛、铌和锆的应用。

　　在元素周期表里，mB族从57号到71号元素镥（Lu）的镧系元素和mb族中的钇性能相似，并在矿物中共生，在地壳上贮量稀少其氧化物似土因此人们通常把镧系金属和钇总称为稀土金属。

　　稀土原子的电子层结构为4fx5d106s2其中为氙原子的电子层结构，X\014.由于稀土原子半径大极易失掉外层两个电子和次外层5d轨道上一个电子或4f轨道上一个电子而成为正三价离子。因此稀土金属在化学反应中异常活泼易与气体（如2）、非金属（如S）、半金属（如Sb、Bi）作用，生成稳定的化合物，这些化合物大多是熔点高、密度小和化学性质稳定。

　　我国的稀土金属资源极其丰富，世界稀土金属矿物储量的3/4以上分布于我国，而且矿物品种齐全，品位优良，0世纪80年代以来我国稀土金属工业发展很快，稀土金属生产规模和技术水平都已跻身世界先进行列，稀土金属应用也正在加速发展，稀土金属元素由于其结构的特殊性而具有诸多其他元素所不具音的光、电、磁特性，因而被广泛用于各行各业有工业“味精”之美誉。在电池工业中稀土金属镧、钕、和钇的氧化物被广泛应用在燃料电池和贮氨德国Grill.公司曰本自配重庆电池的贮氨电极中，但稀土金属及其氧化物在一次电池中的应用较少，下面就稀土金属加入碱性锌锰电池正极活性物质以及它对碱性锌锰电池性能的影响进行试验和分析。

　　2试验电池制作自然界中，稀土金属镧、钕、、钇在地壳中的贮量相对于其它稀土金属丰富，其中同锌的丰度一样，钕、钇同钴的丰度差不多。在贮氨电池中广泛采用镧、钕、、钇用来生产贮氨合金，制音贮氨电池的负极。而它们的氧化物是氧化性较强、难溶于水的白色粉末通常用来作为改善电极性能的添加剂。借鉴贮氨电池使用稀土材料方面的经验，选择稀土金属+ -加入碱性锌锰电池正极活性物质，观察其在碱性电池进行放电时对电化学性能的影响（如反应速度、化学活性等%以及对各种放电率下放电性能的影响。

　　试验所用的主要材料①正极所用的材料电解Mn2（无汞）湘潭电化集团石墨福建邵武科踏高纯石墨厂②负极所用材料锌粉（无汞％赚剂缓蚀剂正极试验配方稀土金属加入量为正极活性物质总量的0~2电池组装根据相关的实验，在电解MnO和石墨的混合粉中分别加入稀土金属3种物质其比例分别为0.50和20，通过干拌、湿拌、挤条、造粒、烘粉、过筛等工艺制得6种正极粉料然后在进口生产线按下列工艺流程组装成电池：打环！正极环入筒！复压！滚线（涂封口剂）！

　　加隔离管！加电液！注锌膏！加集流体！卷口！存放！成品3结果及讨论（！）LR6、LR03电池放电性能检测结果见附表。

　　附表LR6和LR03电池放电性能测试结果Accessory电池型号测试项目空白稀土a稀土⑵分析讨论稀土金属a、、c对LR6、LR03电池的放电性能影响①从附表LR6、LR03电池放电检测结果来不一样：加入0. 50稀土金属a，LR6、LR03电池的看，在碱性锌锰电池正极粉料中加入不同比例3种放电性能有明显的改善：LR6电时间从16.9h延长至18.5h，延长9.5（；1.8！脉冲放电至0.8V脉冲次数增加45次，曾加幅度10！间放至0.9V放电时间从7.6h延长至8.3h增加幅度9.2（；。6！脉冲至0.9V脉冲次数增加52次加幅度为11.96（。

　　当稀土金属a、2、3的加入量超过2. 0（时，LR6、LR03电池的放电性能受到不同程度的影响。由此可见，加入稀土金属对电池性能是有影响，其影响程度随稀土金属的品种和加入量的变化而不同。

　　②为进一步探讨稀土金属a对LR6、LR03电池放电性能的影响，我们分别在正极粉料加入0.25（、0.5（、1.0（、1.5（0（0（的稀土金属a，组装成电池，并把LR6、LR03碱锰电池10！间放至0.9V的放电容量绘成附图，从而寻找稀土金属a的最佳加入量。

　　从可知稀土a加入量小于1. 5（有利于提高碱性锌锰电池容量，且0.5（是最佳加入量，当含量超过1.5（时将对碱性锌锰电池的放电性能产生明显的影响低了电池容量。

　　4结论5（时，有利于碱性锌锰电池容量的提高，其使用量控制在0.较适宜；稀土金属2及稀土金属3不宜添加入碱性锌锰电池的正极；稀土金属的种类不同，加入量不同，对电池放电性能影响程度也不一样。