气相二氧化硅的分散对胶体电解质电化学行为的影响

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胶体蓄电池及其电解质中的气相二氧化硅

年泉州会议做出了胶体电池的研究方向和近期应用领域的决议。号召行业内的企业以科学的态度按本决议立项攻坚。在此之前，中国的胶体电池的研究
在备用电源的阀控电池领域，胶体电池的产品
设计思路已经自成体系。ＡＭ电池的 “ 心技术 ” Ｇ核是玻纤隔膜，电池的性能在很大程度上取决于它的
国电池．Ｋ．Ｓ．Ｂ．）和中国江苏双登．富思特都投入巨资研发胶体电池，历经数载，取得了突破性进
展。
持续到９ｏ年代中期，几乎惊动了各级政府和舆论界。中国人大环保委上层领导在沈阳开会期问还特意向笔者作了全面了解。为此，中国电工技术学会铅酸蓄电池专委会分别在１９９５年南昌会议和１９９７
（ａｋｒ，ＦＡＨｗｅ）ＩＭＭ，美国的Ｅｔｐｎ，ＣＤ，Ｔｏｓａｅｎ＆ｒ．
对 “ 胶体 ”进行了风起云涌般地炒作。当时大有全
方位取消铅酸电池从此用硅溶胶电池取而代之的大革命之势，一时问鱼目混珠，泥沙俱下。此风一直
胶体蓄电池及其电解质中的气相二氧化硅
交流与探讨
胶体蓄电池及其电解质中的气相二氧化硅
王景川
（苏富思特电源有限公司，江苏泰州２５２）江２５６
摘要：综述了胶体电池的发展过程和市场趋势及其在控制 “ 副反应 ”方面的优势，着重指出了气

气相SiO_2在不同pH值介质中的分散特性

ζ 随pH 值减小， ζ 的绝对值快速减小；而 pH 值为 1 ～ 3 时，当 ζ 值接近 0 且变化很小；当 pH ＜ 1 时， ζ ＞0 + pH 。 H SO ， H SO ， H 且随值的减小而逐渐增大已知在 2 4 介质中随 2 4 浓度的增大溶液中浓度也随之增 OH 中的 H + 电离出，大，这将抑制 Si反应式（ 2 ）将向左边进行，表现出 SiO2 表面的所带负电荷随 pH 值
帒
第 12 期
郑欧等：气相 SiO2 在不同 pH 值介质中的分散特性
1449
1
1． 1
实验部分
试剂和仪器 BET 法测定其比表面积为 190 m2 / g， H2 SO4 和 NaOH 均为分气相 SiO2 （德固赛 A200 ），纯度 99. 8% ， Q 去离子水。析纯。实验用水为 MilliMicromeritics Tristar 3000 型全自动物理吸附仪（美国 Micromeritics ）；高速分散乳化机（ FLUKO FA25 ）； NanoZS90 型分析仪（英国 Malvern）； pH 计（上海雷磁）， 3C 。电极为 PHS-
a． measurement of ζ； b． differentiate line of ζ； c． d of SiO2
第 28 卷第 12 期 2011 年 12 月
应用化学 CHINESE JOURNAL OF APPLIED CHEMISTRY
Vol． 28 Iss． 12 Dec． 2011
气相 SiO2 在不同 pH 值介质中的分散特性
郑欧
a， b*
万南红

气相二氧化硅在水中的分散

气相二氧化硅在水中的分散
气相二氧化硅是一种纳米级别的无机颗粒，具有较大的比表面积和良好的分散性能。

其独特的物理和化学性质使其在水中具有良好的分散稳定性。

气相二氧化硅在水中的分散过程通常分为两个阶段：第一个阶段是气相二氧化硅颗粒在水中的润湿过程，在这个阶段，气相二氧化硅颗粒与水分子发生相互作用，形成氢键；第二个阶段是气相二氧化硅颗粒在水中的分散过程，在这个阶段，气相二氧化硅颗粒通过水分子的作用力在水中形成稳定的分散体系。

在分散过程中，为了得到稳定的气相二氧化硅水性体系，通常需要添加适量的分散剂。

分散剂可以吸附在气相二氧化硅颗粒表面，降低表面能，同时也可以提供电荷排斥或空间位阻效应，防止颗粒的聚集。

在实际操作中，如果直接使用强剪切力分散，固含量通常只能做到9.7%左右，再加入更多的气相二氧化硅，水分散液就会出现凝胶。

但在有机溶剂中，可以分散到25%左右。

以上信息仅供参考，建议咨询专业人士获取更准确的信息。

气硅的应用和性能分析

气硅的应用和性能分析一、总体介绍气相法二氧化硅从结构上分为亲水性和疏水性两种，亲水和疏水气硅的作用原理大体上都是靠气硅表面的羟基和树脂、单体以及气硅之间形成氢键，构成三维网状结构，达到相关的作用。

疏水性气硅除了气硅表面羟基外，主要是依靠气硅表面经过改性的烷基之间缠绕构成三维网状结构。

所以，亲水性气硅只能用于极性较低的体系内（高极性下无法形成氢键），而疏水性气硅主要用于极性较高的体系内（可以依靠改性的烷基缠绕起作用）。

在胶粘剂和复材行业还要根据客户的要求选择粒径、表面改性种类（二甲基二氯硅烷，六甲基二硅氮烷等）。

不论亲水性还是疏水性，粒径越大越好分散；粒径越小，气硅作用效果越好。

即气硅的作用来源于气硅微粒表面的硅羟基和改性基团，单位面积上硅羟基和改性基团数量越多，作用越明显。

溶剂型体系中气硅能发挥良好作用取决于分散和添加的顺序，运用锯齿形齿盘时，气硅的分散线速度要达到7m/s以上，通常建议8-10m/s,计算公式如下：Vp (m/s)= w (rpm). Ø (cm). ∏ . 6000-1圆周速度＝转速×圆盘直径×∏×6000-1高强度研磨、砂磨、介质磨和辊压机的分散能力充分，同时也是被推荐用来分散高比表面积类型（>300m2/g）的气硅产品，也适用于要求最高的增稠效率、最佳的长期稳定性、最好的细度和光泽（涂料、指甲打磨等）的产品水性体系内气硅的分散比较容易，5-7米/秒的分散速度就可以分散。

在液体中，气硅主要起的作用就是增稠、触变、防沉、抗流挂、补强这几个方面的作用。

低极性体系相同条件下，亲水性气硅增稠效率高，同等重量的QS-102的增稠效率是DM-10的四倍左右，所以需要问客户产品的树脂极性、粘度要求等情况，然后再选择型号。

二、各个行业的简单应用1、涂料、油墨无论是在溶剂型涂料、还是水性涂料中，都应采用有效的设备：如高速搅拌机、球磨机、珠磨机来分散气硅，但其分散方法因体系而异。

单分散 SiO 2胶体粒子的 Zeta 电位研究

单分散 SiO 2胶体粒子的 Zeta 电位研究蔡颖莹;肖香珍【摘要】以正硅酸乙酯和氨水为原料，采用Stober法制备单分散SiO2胶体粒子，利用纳米粒度Zeta电位测定仪测定SiO2胶体粒子的Zeta电位和粒度。

研究结果表明，电解质对胶体粒子 Zeta电位影响的差异较大，不同的离子对胶体粒子Zeta电位的影响也不相同；通过pH对Zeta电位值影响的研究，得出二氧化硅胶体粒子的等电点为pH＝2；表面活性剂SDBS的加入也使得胶体粒子Zeta电位明显增大，当SDBS的浓度为0.5g／L时，Zeta电位绝对值最大。

%Stober’s method was employed to prepare monodisperse SiO2 colloidalparticles ,with T EOS and ethanol as the main raw materials ,and the Zeta potential and granularity of SiO2 colloidal particles were measured using nano particle Zeta potential measurement instrument .The results showthat the impact of electrolyte on SiO2 colloid particle Zeta potential had great differences .By researching the effects of PH concerning Zeta potential value ,the isoelectric point of SiO2 gel particles for pH =2 was obtained .The addition of SDBS also makes the colloid particle Zeta potential increase obviously . When SDBS concentration is 0.5g/L ,the maximum of absolute value of Zeta potential is found .【期刊名称】《河南机电高等专科学校学报》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P24-27)【关键词】单分散;二氧化硅;Zeta电位;稳定性【作者】蔡颖莹;肖香珍【作者单位】河南机电高等专科学校电气工程系，河南新乡453000;河南科技学院实验中心，河南新乡453000【正文语种】中文【中图分类】O648.11单分散二氧化硅胶体粒子在光学、材料科学、生物学等领域具有广阔的应用前景，因此，制备和研究单分散二氧化硅胶体粒子具有非常重要的科学和应用价值。

铅酸蓄电池用胶体电解质的比较研究

铅酸蓄电池用胶体电解质的比较研究陈红雨，吴玲，蒋雄（华南师范大学化学系）摘要：采用钾离子体系代替钠离子体系，采用气相二氧化硅溶胶进行配胶，并把它与普通硅溶胶及超纯硅溶胶配制的胶体电解质进行比较研究。

探讨了凝胶剂多少及密度不同的硫酸对凝胶状态及电化学性能的影响。

采用表面观察，扫描电镜，循环伏安，阴极极化等手段，对共存离子、胶体表面状态、凝胶的形成与结构等方面进行了较深入研究，分析其原理与机理。

通过比较研究，钾离子体系气相二氧化硅在凝胶状态、表面结构和电性能方面都表现出色，可认为是配制优良胶体电解质的优化组合。

胶体蓄电池出现于1890年，它以乳白色半透明的冻胶状电解质代替硫酸液体电解质。

由于胶体电解质具有电解液不流动、不易漏酸、可防止活性物质脱落、减少自放电、延长电池使用寿命等优点[1]，其研究、开发和应用得到了重视。

德国阳光公司开发的DRYFIT胶体蓄电池和哈根公司的OPzV蓄电池是这项技术的杰出代表[2]。

国内研究胶体蓄电池的起步比较慢，50年代开始，到80-90年代达到高潮。

但是一个又一个胶体蓄电池的“典型”纷纷落马，经不起时间和市场的考验。

根本问题在于胶体技术不过关。

国内所进行的胶体蓄电池的研究，都过于偏重宏观因素和工艺，如触变性、导电性、胶体的组成等研究，而对于制约胶体性能的微观状态则缺乏基础研究。

本文采用了电化学手段深入基础理论研究，分析胶体电解质的结构与作用机理，以探讨有关胶体的理论。

1实验1.1仪器和试剂仪器：Model533恒电位仪，MODEL567信号发生器（ECO.Instruments），XY函数记录仪（TYPE3036.Hokushin Electronic.Co），荷兰Philips XL30FEG扫描电子显微镜。

三种凝胶剂（种类和规格如表1所示）；密度为1.4G/cm3和1.6G/cm3硫酸溶液。

1.2实验准备电极制备：用空心的硬质塑料管为外壳，管中心为粗细均匀的PB条，一端焊导线并用环氧树脂封死，另一端打磨整平作为研究电极表面，面积为0.28cm2。

SiO2胶体电解液分散稳定性研究

ｚｈｅｎｇｚｈｏｕＨｅｎａｎ４５０００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｇｅｌｌｅｄｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｏｆｆｕｍｅｄｓｉｌｉｃａｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｇｒａｖｉｔｙｓｅｔｔｌｉｎｇ，ＳＥＭ，ｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｏ￣ｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｆｕｍｅｄｓｉｌｉｃａｗａｓｇｏｏｄｗｈｅｎｔｈｅｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆａｎｉｏｎｉｃｄｉｓｐｅｒｓａｎｔＡｗａｓｆｒｏｍ０．００５％ｔｏ０．１％：ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｓｔｉ￣ｉｎｇｓｐｅｅｄｏｒｍｉｘｉｎｇｔｉｍｅｃｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｆｕｍｅｄｓｉｌｉｃａ．Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｗｈａｔａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｆｕｍｅｄｓｉｌｉｃａｗａｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆａｃｉｄ，ａｎｄｔｈｅｎｍｉｘｉｎｇｔｉｍｅ，ｓｔｉｒｒｉｎｇｓｐｅｅｄａｎｄｄｉｓｐｅｒｓａｎｔｓｉｎｔｈｅｔｅｓｔｒａｎｇｅ．Ｔｈｅｇｒａｖｉｔｙｓｅｔｔｌｉｎｇｈｅｉｇｈｔｏｆｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｆｕｍｅｄｓｉｌｉｃａｔｈａｔｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｆｕｍｅｄｓｉｌｉｃａｖｉａｏａｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔｗａｓ０．２ｍｍ．Ｋｅｙｔｒｏｌｙｔｅ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔ；ｏ￣ｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔ

硅溶胶与气相二氧化硅配制胶体电解质的研究

收稿日期：２ＯＯＯ一１ —００９
法。中和法是５Ｏ～６０年代采用的简单传统方法，
由中和法制备的胶体蓄电池容量低、寿命短，已早
经被停用。近几年最流行的胶体均采用离子交换法；关键在于控制铁离子、氯离子及氧化钠含量。离子交换法以工业永玻璃为原料。经过稀释后通过阴阳离子交换柱，再加热浓缩，即得到密度为
摘要：对胶体电解质的制备方法进行了介绍，分析了硅溶胶与气相二氧化硅各自的特性及工艺，讨论了胶体稳定剂夏其他添加剂的作用，初步比较了不同胶体电解质的放电结果，提出了采用气
相＝氧化硅代替硅溶胶的工艺方向。
ＡｂＷａｔＴｈｓａｅｎｒｄｃｓｈｔｏｆｐｅａａｏｆｒｅｌｄｌｃｒｌｔｓｃ：ｉｐｐｒｉｔｕｅｔｅｍｅｈｄｏｒｐｒｔｎｏｇｌｅｅｔｏｙｅ．Ｔｅｈｒｃｅｉｔｎｄｏｉｅｈｃａａｔｒｓｃａｉ
Ｋｅｒｓｏｓｇｌ－ｌｃｒｌｔａｔｒ；ｇｌｄｅｅｔｏｙｅ；ｓｌｃｓ；ｇｓｓｌａ￣ｔ：ｅｌｅｅｔｙｅｂｔｅ．ｄｅｏ，ｅｌｌｃｒｌｔｅｉａｄｉａｉｃｉ

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中国从５０～６０年代就断断续续地开始了胶体
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硅溶胶与气柏一氧化硅配制胶体电解质的研究

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响电池容量的关键因素。关键词：胶体蓄电池；气相电氧化硅；胶体电解质中图分类号：Ｍ９２３Ｔ１．文献标识码：Ａ文章编号：０６—０４（０７０１０８７２０）３—０１０ｌ７— ４
ＥｆｅｔｆｄｓｒｉｎｆｆｆｃｓｏｉｐｅｓｏｏｕｍｅｓｌｃｎｔｌｃｒｃｍｉａｈｖｏｄｉｉａｏｈｅｅｅｔｏｈｅｃｌｂｅａｉｒｏｅｌｄｅｅｔｏｙｅｆｇｌｅｌｃｒｌｔＣＥｉｉｎＨｏｇ，Ｌｉｕ，ＤＡｉｎｉ￣ＨＮＭｅｑｏｇ — ，ＳＵＤｎＩ－ＵＮＸａ－ａ，ＷＡＧＹｅｌ２ＩｉＡｊｊｎＮｕ— ｎ，ＬＵＬｉ，
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气相二氧化硅的分散对胶体电皇堂堑墨堕至
交流与探讨
气相二氧化硅的分散对胶体电解质电化学行为的影响
陈妹琼－东－李爱菊－段先键王跃林刘莉，，舒，，，，谭新宇。袁镇３彭彬３陈红雨，（．华南师范大学化学与环境学院，州５００；２州吉必时科技实业有限公司，州５０１；１广１０６．广广１５０３佛山光明电池有限公司，山５８０）．佛２００摘要：用显微镜观察了气相ＳＯ粉末的形态，ｉ用循环伏安对德国进口的气相Ｓ０在配胶过程中机ｉ２械分散和超声波分散对胶体电解液电化学行为的影响进行了研究。发现气相ｓｉ的适度分散是影Ｏ
ห้องสมุดไป่ตู้
在硫酸中形成的胶体，硫酸和水被裹在硅凝胶网络中，静止不动时呈固体状，给它一定的剪切力又能
成水溶液状，具有很好的触变性。这种胶液在凝胶
气相Ｓ：ｉ在液态体系中的最重要和最广泛的Ｏ用途是控制和提高粘度及触变性。触变性的提高是聚集体之间氢键形成网络结构的直接结果。网络结构的形成主要取决于体系的性质（极性或非极性、ｐＨ值）气相Ｓ、ｉ的比表面、Ｏ体系温度、分散效果、添加量［】２。。据文献介绍，在非极性体系中，ｉＳ只能Ｏ
ＴＡＮｎ—ｕ，ＸｉｙＹＵＡＮｅ３Ｚｈｎ，ＰＥＮＧｎ，ＣＨＥＮｎｇｙＢｉ。Ｈｏ — ｕ
《１ＳｕｈＣｉａＮｏｍａｎｖｒｉ，Ｇａｇｈｕ５０１；２ＧａｇｈｕＧＳＨｉｈＴｃ．ｏｔｈｎｒｌＵｉｅｓｔｙｕｎｚｏ１０６．ｕｎｚｏＢｇｅ．＆Ｉｄｓｒｎｕｔｙ
Ｃ．Ｌｄ，１５０．ｕｈｎＧａｇｎａｔｏＬｄ，ｕｈｎＧａｇｄｎ２００ｈａｏ，ｔ．５０１；３ＦａｕｎｍｉＢｔｒＣ．ｔ．Ｆａｕｎｏｇ５８０，Ｃｉ）ｓｇｅｙ，ｓｎ
ＡｂｓｒｔＴｈｏｅｒｈｌｇｆｆｍｅｉｉａｗａｂｅｖｄｕｓｎｃｏｃｐ．Ｔｔｄｆｅｔｆｔａｃ：ｅｐｗｄｒｍｏｐｏｏｙｏｕｄｓｌｃｓｏｓｒｅｉｇｍｉｒｓｏｅｏｓｕｙｅｃｓｏｄｓｅｓｏｆｆｍｅｉｉａｏｈｌｃｒｃｅｃｌｂｈｖｏｓｏｅｌｄｅｃｒｌｔ，ｔｅｉｆｕｎｅｏ — ｉｐｒｉｎｏｕｄｓｌｃｎｔｅｅｅｔｏｈｍｉａｅａｉｒｆｇｌｅｌｔｏｙｅｈｎｅｃｆｍｅｌｃａｉａｎｌｒｓｎｃｄｓｅｉｇｏｒｎｆｍｅｉｉａｉｅｒｐｒｎｒｃｓｓｉｅｔｇｔｄａｄｈｎｃｌａｄｕｔａｏｉｉｐｒｎｆＧｅｍａｕｄｓｌｃｎｇｌｐｅａｉｇｐｏｅｓｗａｎｖｓｉａｅｎｓｄｔｒｉｅｙｍｅｎｆｃｃｉｏｔｍｍｅｒ．ｅｆｕｄｔｔｔｅａｐｏｒａｅｄｓｅｉｎｏｕｄｓｌａｉｅｅｎｄｂａｓｏｙｌｃｖｌａｍｔｙＷｏｎｈａｈｐｒｐｉｔｉｐｒｏｆｆｍｅｉｃｓａｓｉｋｙｆｃｏｎｕｎｉｇｔｅｂｔｒａａｉｙｅａｔｒｉｅｃｎｈａｔｙｃｐｃｔ．ｌｆｅＫｅｒ：ｇｌｂｔｅ；ｆｍｅｉｉａｇｌｅｅｔｏｙｅｙｗｏｄｓｅａｔｒｙｕｄｓｌｃ；ｅｌｃｒｌｔ
胶体蓄电池作为阀控密封铅酸蓄电池的一种，它的电解液是由一定量的硅溶胶或气相ＳＯ分散ｉ
体蓄电池容量和循环寿命的关键因素。目前，德、美、等国基本都用气相Ｓ日ｉ代替硅溶胶作为凝胶Ｏ
剂，因此，电解液的性能很大程度上取决于气相ＳＯ的充分、ｉ合适利用【。１１