探究硫酸锌溶液里锗元素对锌电解过程中电流效率的影响

摘要

文章系统探究了硫酸锌电解液中锗（Ge）元素对锌电沉积过程电流效率（CE）的影响机制。通过控制Ge浓度梯度（0～20mg/L），结合电化学测试与表面表征，发现Ge对CE的影响呈现浓度依赖性：当Ge≤5mg/L时CE无显著变化（>89%），而≥10mg/L时CE线性下降（20mg/L时降至78.6%）。机理研究表明，Ge通过阴极表面吸附和电化学共沉积改变锌沉积形貌，增加电荷转移电阻（Rct从12.4增至18.7Ω·cm~2），并降低Zn~(2+)活度（络合作用使活度系数从0.72降至0.68）。相较于传统杂质Co~(2+),Ge对析氢反应的催化作用较弱，但会显著阻塞锌沉积活性位点。