高铁电池电解液及常用的负极资料
在高铁电池中，可作为电池负极的资料也许多，包含锌、铝、铁、镉和镁等。
1、 锌（Zn）
依据锌的金属特性，其平衡电位较负，电化当量较高，因而比能量和比功率都比较高。并且锌具有较好的放电功能，价格便宜，来历丰厚。在化学电源中得到广泛的使用。现在使用方式主要有Zn-MnO2电池和Zn-空气电池。
在碱性溶液中，锌电极反响除了构成锌酸盐外，终究产品主要为固相的氧化锌：
Zn + 2OH-→Zn(OH)2 + 2e
Zn(OH)2 + 2OH-→Zn(OH)42-
Zn(OH)42-→ZnO + H2O + 2OH-
总反响为：Zn + 2OH- →ZnO + H2O + 2e
关于锌负极，在使用于高铁电池中有着必定的优势，由于锌电极作为负极资料在碱性溶液中有着较老练的理论和工艺堆集。研讨Zn-MFeO4电池时，在缓蚀剂、导电剂、隔阂、集流体以及制作工艺等方面有许多可学习的技能。
2、 铝
铝作为高铁电池的负极，会遇到两个问题：一是铝在碱性溶液中的自腐蚀问题，在强碱性溶液中，铝的溶解速度很快，一起发生许多的氢气，对高铁酸盐来说，穿过隔阂的氢气会加快高铁酸盐的分化；二是铝在阳极过程中外表发生沉积物会阻挠电极的反响，使阳极过电位升高，下降了阳极的电压功率。能够经过合金化和电解液增加剂这两个途径来战胜上述问题。经过增加一些元素构成二元或多元铝合金，如增加Ga、Sn、In等金属能够改动铝外表沉积物的组成结构，进步铝的阳极电位，一起增强铝抗自腐蚀的才能。在电解液中增加其它物质也能够改进电极反响产品的晶型, 然后起到按捺腐蚀和进步阳极电位的效果。如增加In(OH)3能够有用减小腐蚀，而增加Ga2O3、Na2SnO3或柠檬酸钠等都能够对活化电极起到有用的效果。
3、 铁
铁作为电池负极在碱性溶液中的电极反响比较复杂，铁失掉电子构成安稳的+2价和+3价氢氧化物，即，
Fe + nOH- → Fe(OH)n2-n +2e
Fe(OH)n2-n → Fe(OH)2 + (n-2)OH- E°= -0.877V (vs. SHE)
Fe(OH)2 + OH- →Fe(OH)3 + e E°= -0.56V (vs. SHE)
然后，2Fe(OH)3 + Fe(OH)2 → Fe3O4 + 4H2O
在碱性溶液中，铁开始构成+2价产品，二价铁与电解液构成Fe(OH)n2-n 络合物，在持续放电时生成+3价铁，并且由+3价铁与+2价铁相互效果构成Fe3O4。
铁与高铁酸盐组成电池时，电池的开路电压为1.5V左右，跟着高铁酸盐的类型而有少量改变。由铁电极的放电曲线可知，铁负极在放电时有两个放电渠道，榜首个放电渠道对应的是Fe向Fe(OH)2的转化；第二个放电渠道对应的是Fe(OH)2/Fe(OH)3反响，榜首个放电渠道到第二个放电渠道电压会下降0.3V左右。实际上，第二个渠道的放电简单遭到许多要素的影响。如第2次放电产品和高铁酸盐的反响产品 Fe(OH)3会与Fe(OH)2构成Fe3O4，影响了Fe(OH)2的放电。铁负极与高铁酸钾组成的单体电池在榜首放电渠道的理论容量应为285.3mAh/g。
4、 镉
镉与高铁酸盐组成电池时，单体电池开路电压的理论值应在1.4V左右。镉的电化当量为477mAh/g，与K2FeO4组成电池的理论容量为219mAh/g。
