阅读说明：本技术 一种延长镁海水电池储存寿命的方法 (Method for prolonging storage life of magnesium seawater battery ) 是由 王宇轩 周灿 刘延东 黄锐妮 葛薇薇 毕显 于 2020-12-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种延长镁海水电池储存寿命的方法,该方法为将镁合金缓蚀剂添加在隔膜上,使其不直接与负极接触。镁合金缓蚀剂添加在隔膜上的具体方法如下：1)溶液配制：按去离子水：镁合金缓蚀剂＝1L:(0.1g-0.4g)的比例称量,将镁合金缓蚀剂加入去离子水中,充分搅拌至完全溶解；2)将亲水处理后的隔膜浸泡在上述溶液中5s～10s,取出沥干水分,放置于烘干架上；3)放入110℃±3℃的电热鼓风干燥箱中,烘干时间不低于20min。镁合金缓蚀剂为卡拉胶、海藻酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种。采用本发明方法制备的电池,既减缓了镁合金负极腐蚀速度、延长了镁海水电池储存寿命,又不会造成电池工作电压的降低。(The invention discloses a method for prolonging the storage life of a magnesium seawater battery, which is characterized in that a magnesium alloy corrosion inhibitor is added on a diaphragm so as not to be directly contacted with a negative electrode. The specific method for adding the magnesium alloy corrosion inhibitor to the diaphragm is as follows: 1) solution preparation: according to the proportion of deionized water: weighing the magnesium alloy corrosion inhibitor in a proportion of 1L (0.1g-0.4g), adding the magnesium alloy corrosion inhibitor into deionized water, and fully stirring until the magnesium alloy corrosion inhibitor is completely dissolved; 2) soaking the membrane subjected to hydrophilic treatment in the solution for 5-10 s, taking out, draining, and placing on a drying rack; 3) placing into an electrothermal blowing dry box at 110 + -3 deg.C, and drying for no less than 20 min. The magnesium alloy corrosion inhibitor is one of carrageenan, sodium alginate, sodium dodecyl benzene sulfonate and sodium dodecyl sulfate. The battery prepared by the method not only slows down the corrosion speed of the magnesium alloy cathode and prolongs the storage life of the magnesium seawater battery, but also cannot cause the reduction of the working voltage of the battery.)

一种延长镁海水电池储存寿命的方法

技术领域

本发明属于水激活电池技术领域，特别是涉及一种延长镁海水电池储存寿命的方法。

背景技术

水激活电池一般以铝、镁、锂作为负极材料，应用在水下环境中，多为开放式的结构设计，不但可以将反应产物和废热排出电池外，还可以直接引入海水充当电解液或电解液溶剂，实现电池的干存储，而且在深海工作时，电池无需抗压壳体，很大程度上提高了比能量。

镁负极材料表面氧化层疏松多孔，对基体起不到保护作用，储存期间，在电池内部含有氯化物存在的环境下，很容易发生进一步氧化和腐蚀，生成的产物会覆盖电极表面，影响电池工作电压的建立速度，造成激活时间的延长，影响电池的储存寿命。

中国专利申请号CN201610318701.9公开了一种新型海水激活电池，该海水激活电池以镁合金薄板作为负极，导电聚苯胺作为正极；中国专利申请号CN98249178.6公开了一种专用单体双水激活电池的结构，该电池可用于海水和淡水中，浸水后激活时间短，保存时间长，不需要更换电池，且成本低廉；但两者都没有公开镁合金薄板电极的防腐蚀方法。

中国专利申请号CN201911353979.X公开了一种海水电池用抗腐蚀型镁合金正极材料的制备方法，其采用硼酸和硅酸的复合溶胶，充分的包覆在镁合金材料的表面，与金属镁合金材料的匹配性优异，通过硼硅酸凝胶薄膜包覆镁合金材料来防止其受到海水腐蚀；将镁粉添加至凝胶材料内部，使其形成的复合凝胶涂层具有优异的孔隙结构，提高镁合金阳极自身的利用率，从而提高电池比容量，通过有效的微纳米结构复合酸二钙涂层经海水浸泡时，涂层表面发生碳化现象的致密填充，进一步提高正极材料使用过程中耐海水腐蚀性能。此方法虽然能提高耐腐蚀性能，但在电池工作时，会造成电极活性的下降，使电池的工作电压降低，大电流负载能力下降。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种延长镁海水电池储存寿命的方法，采用该方法制备的电池，既减缓了镁合金负极的腐蚀速度、延长了镁海水电池的储存寿命，又不会造成电池工作电压的降低。

本发明是这样实现的，一种延长镁海水电池储存寿命的方法，该方法为将镁合金缓蚀剂添加在隔膜上，使其不直接与负极接触。

所述镁合金缓蚀剂添加在隔膜上，具体方法如下：

1)溶液配制：按去离子水：镁合金缓蚀剂＝1L:(0.1g-0.4g)的比例称量，将镁合金缓蚀剂加入去离子水中，充分搅拌至完全溶解；

2)将亲水处理后的隔膜浸泡在上述溶液中5s～10s，取出沥干水分，放置于烘干架上；

3)放入110℃±3℃的电热鼓风干燥箱中，烘干时间不低于20min。

所述镁合金缓蚀剂为卡拉胶(KLJ)、海藻酸钠(SA)、十二烷基苯磺酸钠(S DBS)、十二烷基磺酸钠(SDS)中的一种。

在储存时，如果电池受潮，镁合金缓蚀剂会溶解迁移至负极表面，起到减缓腐蚀速度的作用。在电池工作时，大量水进入电池，镁合金缓蚀剂被稀释至很低浓度，不会抑制镁合金的阳极化过程、降低电池的工作电压。

本发明具有的优点和积极效果是：

采用本发明的制备方法制备的电池，既减缓了镁合金负极的腐蚀速度、延长了镁海水电池的储存寿命，又不会造成电池工作电压的降低。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

镁合金缓蚀剂添加在隔膜上，具体方法如下：

1)溶液配制：按去离子水：十二烷基苯磺酸钠＝1L:0.2g的比例称量，将十二烷基苯磺酸钠加入去离子水中，充分搅拌至完全溶解；

2)将亲水处理后的隔膜浸泡在上述溶液中5s～10s，取出沥干水分，放置于烘干架上；

3)放入110℃±3℃的电热鼓风干燥箱中，烘干时间不低于20min。

实施例2

镁合金缓蚀剂添加在隔膜上，具体方法如下：

1)溶液配制：按去离子水：十二烷基磺酸钠＝1L:0.4g的比例称量，将十二烷基磺酸钠加入去离子水中，充分搅拌至完全溶解；

2)将亲水处理后的隔膜浸泡在上述溶液中5s～10s，取出沥干水分，放置于烘干架上；

3)放入110℃±3℃的电热鼓风干燥箱中，烘干时间不低于20min。

实施例3

镁合金缓蚀剂添加在隔膜上，具体方法如下：

1)溶液配制：按去离子水：海藻酸钠＝1L:0.1g的比例称量，将海藻酸钠加入去离子水中，充分搅拌至完全溶解；

2)将亲水处理后的隔膜浸泡在上述溶液中5s～10s，取出沥干水分，放置于烘干架上；

3)放入110℃±3℃的电热鼓风干燥箱中，烘干时间不低于20min。

实施例4

镁合金缓蚀剂添加在隔膜上，具体方法如下：

1)溶液配制：按去离子水：卡拉胶＝1L:0.2g的比例称量，将卡拉胶加入去离子水中，充分搅拌至完全溶解；

2)将亲水处理后的隔膜浸泡在上述溶液中5s～10s，取出沥干水分，放置于烘干架上；

3)放入110℃±3℃的电热鼓风干燥箱中，烘干时间不低于20min。

性能测试

采用上述实施例1-4方法处理后的隔膜与未处理隔膜分别组装电池进行对比试验，试验结果如表1所示。

表1试验结果

由试验结果可以看出：①加速老化前，处理后隔膜的电池激活速度与未处理隔膜的电池激活速度相同，说明在隔膜上添加镁合金缓蚀剂不会造成电池工作电压的降低；②经加速老化后，处理后隔膜的电池激活速度明显快于未处理隔膜的电池激活速度，说明隔膜在添加镁合金缓蚀剂后，可以在储存期间，减缓镁负极的腐蚀，减缓钝化层的生成速度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。