宝洁技术需求简报

1、PPR-07-01CD电池材料Page 2宝洁技术需求简报了解及减轻锌腐蚀项目主题我们希望能够寻求外部合作伙伴以：(1)增进我们对碱性电解液环境中不同条件下锌腐蚀及气体逸出现象的了解(2)开发出在不降低锌正极碱性电解液电池性能的前提下减轻锌腐蚀/气体逸出的方法计划理想的合作伙伴应具有相关知识和技术评估能力。如需进一步研究， 项目建议书应包括一份0-2年的时间表。时间表中，每隔三个月应有一个重要时间表。时间表应能够为宝洁提供新的需求透视和商业价值。 经费宝洁将为本项目提供经费支持。具体金额视项目范围而定。优先考虑低于五万美元的建议书。项目可以是单个大合同 ，也可以分成几小段。 DTC-08-01

2、NC锌腐蚀4背景原电池广泛应用于发达国家，其中的老式锌-碳（Leclanché）化学系统已被锌/氢氧化钾/二氧化锰化学系统（通常称为碱性或二氧化锰）所取代。这一转变主要归功于性能的提高。 例如，在连续高发电情况下，碱性电池的安培小时容量是锌碳的十倍。 这一优势源于多种因素，包括： 更具反应活性的锌粉（正极）、碱性电解液性能、更具反应活性的二氧化锰（负极）及更好的密封。 锌粉表面积较大，降低了电流密度，有利于固相和液相均匀分散，从而能最大限度地减少极化过程。更高的锌反应活性会加剧不必要的氢气的生成。 这是碱性电池化学的固有性质，也给应用带来了许多挑战。它是泄漏的罪魁祸首，也是放电时电池

3、鼓起的一个原因。因此，在设计碱性电池时，考虑了这些影响，预留了一些空间以容纳流失的活性物质。某些添加剂可以帮助减轻析气。虽然有机缓蚀剂可用做气体抑制剂， 但是在某些放电规则下，它们可能会损害电池性能。汞和铅也是众所周知的析气抑制剂，但是它们具有毒性，会给用户、环境及装配人员带来无法接受的安全问题。其它方法，如改变电池平衡，是在牺牲电池容量的前提下减少气体生成的。这些方案并不可取。目前有很多有关锌电池气体生成的资料，以及一些针对这一问题的研究。以下简要列出了当前对这一问题理解的参考书目：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).宝洁正在寻求建议书和/或合作伙伴，以扩展和增进其对碱性电池锌正极气体生成的了解并开发出减轻这一现象的方法。这些方法不得降低电池的放电

6、性能和安全特性。理想的方法既不增加制造复杂程度也不增加成本。目标相关方应努力完成以下一项或全部任务：· 确定气体是从哪里生成以及如何生成的o 从微观和纳米级的角度看，气体是从哪里生成的？o 气体生成的具体环境是什么？例如：锌的形态；晶格缺陷；晶界杂质和/或杂质位置；周围液体介质环境，包括水、氢氧化钾浓度和杂质；等等。o 气体是如何生成的？例如：理论化的化学反应方程式及证明、已确认的实际机理、中间证明等。· 确定在不降低锌放电性能的前提下抑制/消除电池中气体逸出现象的方法和技术，例如：o 改进锌形态、微观结构等以降低气体逸出o 改变反应产物以消除气体生成o 加入调节气体生成的

7、添加剂o 基于根源分析的其它建议性解决方案· 希望获得的其它信息包括： o 对放电过程中锌电极微观结构变化的分析o 进一步了解锌氧化产物的性质（如：结构、形态、沉淀性）、锌溶解性和沉淀性以及相应的改进办法。宝洁对纯理论或文献回顾不感兴趣。成功标准相关方应提供上述问题的答案和/或减少气体生成的解决方案。对于后者，以下列出了一些具体的成功措施。所有的解决方案都应具有最前沿的技术并且能够形成一套集成以下所有属性的系统： Ø 非放电状态下锌粒气体生成减少量：75%Ø 部分放电状态下锌粒气体生成减少量：75%Ø 试验结果显示，用于消除或抑制气体生成的方法和/或技术

8、不会影响电池的放电性能和安全特性Ø 台式试验方法：(i) 能够采用普通的分析/实验设备完成；(ii) 周期短（规模=小时，天）；(iii) 确定气体生成的位置和原因。 确定成本目标，但是所用技术和设备必须具有成本竞争力和/或代表着当今的技术发展水平，并且还必须符合最新的电池安全性、可靠性和监管标准。其它重要信息回应书回应书应不超过三页，应概括描述技术方法并提供相关的技术性能信息、背景、响应团队及其相关经验的描述。其它回应书评估标准依据以下标准评估回应书： · 建议方法的总体科技优点· 证明观点或性能的方法 · 专有地位潜力（即新技术或可取得专利的技术）· 观点的经济潜力· 提供者的能力及相关经验· 建议方案和预算的现实性如果宝洁对你的回应书感兴趣，我们将会就下一步的事宜与你联系，可能会请你提供一份更详细的建议书。在某些情况下，宝洁