锌作为电池负极材料，其优点有：平衡电位低、可逆性好、质量比能量和体积比能量高，而且锌资源丰富、价格低廉、毒性小、易处理。高比能量和高比功率且价廉的碱性锌锰电池倍受人们关注。但是，锌作为电极材料使用仍然存在问题，表现为：锌枝晶、形变、钝化和腐蚀。目前，主要解决问题的方法是在电极中加入汞及其氧化物。由于汞有毒，对环境带来污染，必须消除或找到代汞物质。世界各国都制订相应的措施严格限制汞在电池中的含量，研究开发无汞绿色环保电池。我国将从2005年起全面禁止含汞量大于电池质量的0.0001％的碱锰电池。2000年11月中央电视台报道我国将禁止进、出口含汞电池。负极集电体处于三相界面上，直接影响电池的性能。本文以集电体为目标，寻找代汞物质，在集电体表面化学沉积高氢过电位的金属或合金层，或者吸附有机涂层等功能材料。主要的实验及结果有：1．用化学方法成功地将金属锌、锡、铟沉积到集电体表面，特别是用化学镀 方法在电池集电体上沉积锌铟、锌锡、锡铟双层合金和单层金属锌尚未见 文献报道。2．在碱性锌锰电池负极铜集电体表面用化学方法分别沉积致密的铟、锌、锡 单层和锌铟、锡铟、锌锡双层。用动态析氢实验表征，发现沉积单、双层 金属的集电体在含锌粉的7.0M的氢氧化钾溶液体系中的析氢量比无沉积 层的铜集电体析氢量要小，其中，沉积锌铟、锡铟双层的析氢量最小。用 循环伏安实验表征，发现了无镀层的集电体在-0.8v左右明显有一析氢还 原峰，而有各种镀层的集电体则没有这一峰，这表明镀层能够抑制此电化 学反应的发生；极化曲线方法测试金属集电体的电化学行为，结果表明有 镀层的集电体的阴极极化增大，有效地抑制锌电极的析氢反应。在相同的 条件下，将沉积不同镀层的集电体装配成电池进行放电，实验结果表明： 集电体表面化学沉积铟、锌、锡单层或锌铟、锡铟、锌锡双层用来生产无 汞碱锰电池的放电性能均超过这类电池的国家行业标准QB1185-91中的要 求。3．在碱性锌锰电池负极集电体上分别吸附不同的有机表面活性物质，用动态 析氢实验表征，发现集电体表面吸附有机活性物质在含锌膏的7.0M的氢 氧化钾溶液中的析氢量变小。极化曲线证明，集电体表面吸附有机活性物 质后使阴极析氢反应的极化增大。在镀锌集电体表面吸附F1110，金属镀 层和有机活性物质协同作用，有利于更好的抑制氢气的析出，增大阴极析 氢极化。