添加剂浓度对锌粉电沉积机理及晶体取向的影响

作     者：谷怀迪 欧阳伦熬 潘明熙 杨聪庆 何亚鹏 郭俊 黄惠 GU Huaidi;OUYANG Lun′ao;PAN Mingxi;YANG Congqing;HE Yapeng;GUO Jun;HUANG Hui

作者机构：昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093 低品位难处理黄金资源综合利用国家重点实验室福建上杭364200 紫金矿业集团股份有限公司福建上杭364200 

出 版 物：《有色金属工程》 (Nonferrous Metals Engineering)

年 卷 期：2024年第14卷第7期

页      面：90-100页

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52064028) 云南省重大科技专项(202202AF080002) 云南省科技厅基础研究专项(202101AS070013) 昆明理工大学分析测试基金(2022M20212202001) 

主　　题：电沉积 碱性体系 片状锌粉 四正丁基氯化铵(TBACl) 织构 

摘      要：针对电解法制备锌粉时晶粒生长择优取向问题,选择新型添加剂对沉积过程的晶体取向影响进行研究。以四正丁基氯化铵为研究对象,利用电化学分析和DFT理论计算推断锌沉积机理,通过SEM、XRD、粒度分析等手段对晶体取向、粒度分布和微观形貌等进行表征。结果表明,在电流密度600 A/m^(2)、25℃及锌浓度为20 g/L的碱性溶液中进行电解制备锌粉的成核过程以瞬时成核为主,Zn(NH_(3))_(4)^(2+)在(101)面和(002)面的吸附能分别为-3.56 eV和-1.84 eV,容易形成(101)面的择优取向。四正丁基氯化铵的加入促进了锌沉积阴极极化,其在(101)面的较大吸附能,吸附在(101)面后隔绝了对锌的吸附,当添加剂浓度为20 mg/L时,得到粒度为32.44μm、(002)面织构系数为66.73%的片状锌粉,有望在锌离子电池中解决锌枝晶的问题而被广泛应用。