Abstract
在整個鋅空氣電池反應中，氧氣消耗的過程為速率的決定步驟，影響著反應的動力跟電池的實用性，若要加速其反應可添加一些催化劑如MnO2 或貴金屬Pt、Ag等。而影響鋅空氣電池電容量的主要因素有 : 1. 鋅電極的腐蝕 2. 鋅電極的直接氧化 3.鋅電極的鈍化 4. 電解液的碳酸鹽化。本論文以鋅電極的腐蝕為主要研究，研究如何抑制鋅腐蝕來增加電池的電容量，可從溶液添加劑著手或從鋅電極添加劑著手，而溶液添加劑有EDTA、K2CO3、NaOH和CH3COOK，鋅電極添加劑有Bi2O3、In2O3和Sn。本實驗的電極擺放為水平放置，並在鋅電極周圍以不織布包覆，以降低重力對充電時鋅電極還原不均勻的影響。 對於溶液添加劑以K2CO3抑制鋅腐蝕的效果最好，而鋅電極添加劑中以添加8wt.%的Sn金屬，其第一次放電電容量最大可達每克670 mAh，且循環放電次數也可達到十二次以上 有包覆不織布的鋅電極其放電電容量和可充放電循環次數都比沒有包覆的鋅電極來的好許多，因此本實驗進行充放電的鋅電極都會包覆一層不織布，使鋅電極在充電時有較均勻的還原長晶。為何鋅電極添加越多的Sn對第一次的電容量有明顯的提升，而對第二次以後的電容量則無提升的作用，這是因為錫金屬也具有高的氫氧還原電位，所以在第一次放電的過程中，錫會和氫氧根離子發生反應並釋放出電子，其反應式如下 : Sn + 2OH��-----> SnO2 + H2 + 2e ��所以在鋅電極中添加越多的錫金屬，錫所能放出的電子也越多因此對第一次電容量才有增加的作用，而錫氧化成SnO2後就不會再還原成錫金屬，所以在第二次以後的電容量才無增加的作用，但仍可提升鋅電極的循環充放電次數，這是因為此時SnO2扮演使電流均勻分布的作用，以降低鋅電極針狀或樹枝狀結晶穿刺不織布而與空氣電極接觸到造成短路。