분사법으로 제조한 아연분말에서 금속첨가물이 아연전극의 자기방전에 미치는 영향

이철경

Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.6, No.5, 859-866, October, 1995

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분사법으로 제조한 아연분말에서 금속첨가물이 아연전극의 자기방전에 미치는 영향

Effect of the Metallic Additives on Self-discharge of Zinc Electrode Produced by Atomization

이철경

초록

알칼리용액에서 아연분말의 포화용해도와 아연의 부식 및 수소과전압에 미치는 금속첨가물 Pb, In, Bi의 영향을 조사하였다. 아연의 포화용해도는 OH￣의 농도가 클수록 증가하였으며, 전해법에 의한 경우가 화학적 방법에 의한 용해보다 포화용해도가 2∼3배 높았다. 아연전극의 가속부식과 분극 실험결과, KOH 농도.가 증가할수록 아연의 부식이 심해지며, 아연을 미리 포화시킨 용액에서의 부식속도는 크게 감소하였다. 그리고 순수아연의 경우 거의 대부분의 전해액에서 완전히 부식되는 반면에 아연전극에 Pb, In, Bi를 첨가하는 경우 수소과전압을 크게 증가함으로써 부식속도가 크게 감소하였다. 전극의 충방전을 반복하여야 하는 이차전지용 전극으로 아연을 사용하는 경우, 금속첨가물 Pb, In, Bi는 아연전극의 수소과전압을 크게 증가시켜 자기방전 및 수지상 전착을 억제하였다. 또한 전해액의 KOH 농도를 최소로 하고 전해법에 의하여 아연을 포화시키면 전극의 자기방전을 감소시키면서 아연의 과포화 용해에서 기인하는 전극변형 및 활물질 응집을 억제할 수 있다.

The effect of metallic additives on she solubility, corrosion and hydrogen overvoltage of zinc was investigated. The saturation solubility of zinc was increased with the increase of OH^- concentration. The solubility of zinc by electrochemical method was 2 to 3 times higher than that by the chemical method. The rate of zinc corrosion was decreased with the decrease of KOH concentration and with the increase of zincate(Zn(OH)₄^2-). Hydrogen overvoltage of zinc electrode was increased by the addition of Pb, In, Bi. And thus zinc electrode less corroded. The self-discharge and dendrite deposits of zinc should be avoided in the secondary battery where charge and discharge are repeated. The rate of self-discharge in zinc electrode was decreased by either the addition of Pb, In, Bi or the modification of KOH electrolyte. It was also prevented that dendrite deposits, shape change and active materials agglomeration in electrode occurred due to the oversaturation of zinc.

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