寶潔技術(shù)需求簡(jiǎn)報(bào)

1、PPR-07-01CD電池材料Page 2寶潔技術(shù)需求簡(jiǎn)報(bào)了解及減輕鋅腐蝕項(xiàng)目主題我們希望能夠?qū)で笸獠亢献骰锇橐裕?1)增進(jìn)我們對(duì)堿性電解液環(huán)境中不同條件下鋅腐蝕及氣體逸出現(xiàn)象的了解(2)開發(fā)出在不降低鋅正極堿性電解液電池性能的前提下減輕鋅腐蝕/氣體逸出的方法計(jì)劃理想的合作伙伴應(yīng)具有相關(guān)知識(shí)和技術(shù)評(píng)估能力。如需進(jìn)一步研究， 項(xiàng)目建議書應(yīng)包括一份0-2年的時(shí)間表。時(shí)間表中，每隔三個(gè)月應(yīng)有一個(gè)重要時(shí)間表。時(shí)間表應(yīng)能夠?yàn)閷殱嵦峁┬碌男枨笸敢暫蜕虡I(yè)價(jià)值。 經(jīng)費(fèi)寶潔將為本項(xiàng)目提供經(jīng)費(fèi)支持。具體金額視項(xiàng)目范圍而定。優(yōu)先考慮低于五萬美元的建議書。項(xiàng)目可以是單個(gè)大合同 ，也可以分成幾小段。 DTC-08-01

2、NC鋅腐蝕4背景原電池廣泛應(yīng)用于發(fā)達(dá)國(guó)家，其中的老式鋅-碳（Leclanché）化學(xué)系統(tǒng)已被鋅/氫氧化鉀/二氧化錳化學(xué)系統(tǒng)（通常稱為堿性或二氧化錳）所取代。這一轉(zhuǎn)變主要?dú)w功于性能的提高。 例如，在連續(xù)高發(fā)電情況下，堿性電池的安培小時(shí)容量是鋅碳的十倍。 這一優(yōu)勢(shì)源于多種因素，包括： 更具反應(yīng)活性的鋅粉（正極）、堿性電解液性能、更具反應(yīng)活性的二氧化錳（負(fù)極）及更好的密封。 鋅粉表面積較大，降低了電流密度，有利于固相和液相均勻分散，從而能最大限度地減少極化過程。更高的鋅反應(yīng)活性會(huì)加劇不必要的氫氣的生成。 這是堿性電池化學(xué)的固有性質(zhì)，也給應(yīng)用帶來了許多挑戰(zhàn)。它是泄漏的罪魁禍?zhǔn)?，也是放電時(shí)電池

3、鼓起的一個(gè)原因。因此，在設(shè)計(jì)堿性電池時(shí)，考慮了這些影響，預(yù)留了一些空間以容納流失的活性物質(zhì)。某些添加劑可以幫助減輕析氣。雖然有機(jī)緩蝕劑可用做氣體抑制劑， 但是在某些放電規(guī)則下，它們可能會(huì)損害電池性能。汞和鉛也是眾所周知的析氣抑制劑，但是它們具有毒性，會(huì)給用戶、環(huán)境及裝配人員帶來無法接受的安全問題。其它方法，如改變電池平衡，是在犧牲電池容量的前提下減少氣體生成的。這些方案并不可取。目前有很多有關(guān)鋅電池氣體生成的資料，以及一些針對(duì)這一問題的研究。以下簡(jiǎn)要列出了當(dāng)前對(duì)這一問題理解的參考書目：1. Zhang, Xiaoge Gregory, Corrosion and Electrochemistr

4、y of Zinc, Plenum Press, New York, 1996.2. “The Behavior of Zinc Metal in Alkaline Solution Containing Organic Inhibitors”, Yair Ein-Eli and Mahmud Auinat, J. Electrochem. Soc. 150, A1606 (2003).3. “The Behavior of the Zinc Electrode in Alkaline Solutions”, T. P. Dirkse, J. Electrochem. Soc. 126, 14

5、56 (1979).4. “The Corrosion of Zinc in KOH Solutions”, T. P. Dirkse and R. Timmer, J. Electrochem. Soc. 116, 162 (1969).5. “Aspects of Alkaline Cell Leakage”, Stuart M. Davis and Michael N. Hull, J. Electrochem. Soc. 125, 1918 (1978).寶潔正在尋求建議書和/或合作伙伴，以擴(kuò)展和增進(jìn)其對(duì)堿性電池鋅正極氣體生成的了解并開發(fā)出減輕這一現(xiàn)象的方法。這些方法不得降低電池的放電

6、性能和安全特性。理想的方法既不增加制造復(fù)雜程度也不增加成本。目標(biāo)相關(guān)方應(yīng)努力完成以下一項(xiàng)或全部任務(wù)：· 確定氣體是從哪里生成以及如何生成的o 從微觀和納米級(jí)的角度看，氣體是從哪里生成的？o 氣體生成的具體環(huán)境是什么？例如：鋅的形態(tài)；晶格缺陷；晶界雜質(zhì)和/或雜質(zhì)位置；周圍液體介質(zhì)環(huán)境，包括水、氫氧化鉀濃度和雜質(zhì)；等等。o 氣體是如何生成的？例如：理論化的化學(xué)反應(yīng)方程式及證明、已確認(rèn)的實(shí)際機(jī)理、中間證明等。· 確定在不降低鋅放電性能的前提下抑制/消除電池中氣體逸出現(xiàn)象的方法和技術(shù)，例如：o 改進(jìn)鋅形態(tài)、微觀結(jié)構(gòu)等以降低氣體逸出o 改變反應(yīng)產(chǎn)物以消除氣體生成o 加入調(diào)節(jié)氣體生成的

7、添加劑o 基于根源分析的其它建議性解決方案· 希望獲得的其它信息包括： o 對(duì)放電過程中鋅電極微觀結(jié)構(gòu)變化的分析o 進(jìn)一步了解鋅氧化產(chǎn)物的性質(zhì)（如：結(jié)構(gòu)、形態(tài)、沉淀性）、鋅溶解性和沉淀性以及相應(yīng)的改進(jìn)辦法。寶潔對(duì)純理論或文獻(xiàn)回顧不感興趣。成功標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)方應(yīng)提供上述問題的答案和/或減少氣體生成的解決方案。對(duì)于后者，以下列出了一些具體的成功措施。所有的解決方案都應(yīng)具有最前沿的技術(shù)并且能夠形成一套集成以下所有屬性的系統(tǒng)： Ø 非放電狀態(tài)下鋅粒氣體生成減少量：75%Ø 部分放電狀態(tài)下鋅粒氣體生成減少量：75%Ø 試驗(yàn)結(jié)果顯示，用于消除或抑制氣體生成的方法和/或技術(shù)

8、不會(huì)影響電池的放電性能和安全特性Ø 臺(tái)式試驗(yàn)方法：(i) 能夠采用普通的分析/實(shí)驗(yàn)設(shè)備完成；(ii) 周期短（規(guī)模=小時(shí)，天）；(iii) 確定氣體生成的位置和原因。 確定成本目標(biāo)，但是所用技術(shù)和設(shè)備必須具有成本競(jìng)爭(zhēng)力和/或代表著當(dāng)今的技術(shù)發(fā)展水平，并且還必須符合最新的電池安全性、可靠性和監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。其它重要信息回應(yīng)書回應(yīng)書應(yīng)不超過三頁(yè)，應(yīng)概括描述技術(shù)方法并提供相關(guān)的技術(shù)性能信息、背景、響應(yīng)團(tuán)隊(duì)及其相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的描述。其它回應(yīng)書評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估回應(yīng)書： · 建議方法的總體科技優(yōu)點(diǎn)· 證明觀點(diǎn)或性能的方法 · 專有地位潛力（即新技術(shù)或可取得專利的技術(shù)）· 觀點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)潛力· 提供者的能力及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)· 建議方案和預(yù)算的現(xiàn)實(shí)性如果寶潔對(duì)你的回應(yīng)書感興趣，我們將會(huì)就下一步的事宜與你聯(lián)系，可能會(huì)請(qǐng)你提供一份更詳細(xì)的建議書。在某些情況下，寶潔