原标题：表面活性剂在新能源与高效节能技术领域中的应用

能源亦称能量资源或能源资源，是可产生各种能量(如热量、电能、光能和机械能等)或可做功的物质的统称，包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能，地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源，以及其他新能源和可再生能源。

能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。但是，人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时，也遇到一系列无法避免的能源安全挑战。能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题时刻威胁着人类的生存与发展。

随着全球能源的减少和环境的恶化，开发环保的新能源受到广泛关注。能源安全问题已上升到了国家战略的高度，各国都制定r以能源供应安全为核心的能源政策。其中，对能源材料的开发起到了很大的战略引导和支撑作用。电池作为町蓄电、供电的装置，对降低能源损耗，协调能源配合使用具有举足轻重的作用。对电池及其构成材料的研发主要涉及正极、负极、电解液和相隔膜等。目前电池材料正向纳米级发展，因其具有特殊的微观形貌及结构、嵌锂容量及能量密度高和循环寿命长等特点。然而实际生产中纳米颗粒团聚和粒径大小的控制，电极材料与电解液接触面积小，电解液的缓蚀效果等问题的解决都需用到表面活性剂。表面活性剂的分子由疏水基和亲水基组成，其在溶液中可以形成有序组合体胶团、反胶束、囊泡等，有序组合体可以作为微反应器制备纳米粒子。表面活性剂能使载体形成定向排列，从而防止纳米微粒的团聚，控制纳米微粒大小，提高所制电极的电性能等。表面活性剂在制作电池催化剂、电极材料，作为缓蚀剂和电池的回收等方面发挥了重要的作用。

1．在电池催化剂制作上的应用

近些年来发展起来的微乳法是当前合成离子交换膜燃料电池催化剂的主要方法，此类方法通常利用表面活性剂合成正胶束微乳液体系和反胶束微乳液体系。因此，表面活性剂在此类材料的合成的地位不可或缺。如在正庚烷／Triton X一100(聚乙二醇辛基苯基醚)／正己醇／水体系，用微乳法合成了一系列分散性好、平均粒径可控制在2—4nm的Pt催化剂。表征结果证明该催化剂电化学活性极其优良，可进行商业推广。AuxCo100一X/O是目前非常有前景的催化剂，该催化剂就是在水／AOT(2一二乙基己基磺基琥珀酸钠)／正庚烷体系下，用硼氢化物为还原剂合成的，该方法兼具成本低廉、催化活性高的特性。

近些年来出现了许多这方面的工作，如Liu等首次以油相为环己烷、水相为H₂PtCl₆+RuCl₃溶液和NaBH₄溶液，用AOT构造反胶束方法制备出Pt—Ru／C催化剂。颗粒粒径可由水与表面活性剂浓度之比来进行控制，制备的Pt颗粒粒径分布均匀。用3种不同表面活性剂SDS、CTAB和Tritonx一100制备Pt/C电催化剂。反胶束粒径和Pt/C电催化剂中Pt晶粒的粒径按Triton X一100>CTAB>SDS的顺序递减。制备的Pt/C电催化剂的电化学性能，按Triton X一100<CTAB<SDS的顺序递增，具有良好的可控性。

2．在电池回收中的应用

利用表面活性剂构建的乳状液可以在提纯金属的迁移率方面进行应用。工业中多用煤油一表面活性剂(Span 80)一载体和内水相氨水构建乳状液膜来分离废旧镍镉电池中的镉离子，结果表明经过此方法分离的镉迁移率可达93．3％，而镍的迁移率仅为14．6％，能较好地实现镉镍离子的分离。在废电池处理方面，锰钢技术是特别值得一提的工业实例。利用表面活性剂降低碳和氧化锰界面反应的活化能，影响还原速度，分选后的破碎废电池可分离出二氧化锰，在碳还原剂作用下烧结后还原为锰钢，通过这一办法可直接对废电池进行处理。

表面活性剂在电池制备领域中具有重要的应用，通过其制成的乳状液可以充当微反应池，起到缓蚀作用，防止团聚，同时改变金属氧化物的晶型以抑制析氢和枝晶生长等。在质子交换膜燃料电池、锂离子电池、碱锰电池、锌空气电池、镍镉电池上均有广泛应用。如构建P123一乙醇溶液制备的纳米锂离子电池阴极显电循环次数较高，油酸和煤油混合熔融液活性剂制备的复合电极效能较其他类材料高出可达2倍以上。但需指出，尽管充放电效率较高，材料性能距离实用仍有一定的距离，目前仍然处于材料研发层面。

另外表面活性剂在电池回收方面的应用力度还需要加强，可利用其在捕收剂、抑制剂、浮选剂的特性进行电池再回收方面应用，充分发挥其功效。

3．有机代汞缓蚀剂

为避免碱锰电池中锌电极的自放电影响电池T作寿命，当前工艺上广泛采用汞或汞盐来进行抑制。但汞材料通常会污染环境，并且还会加速锌电极的变形。因此，设法消除或取代电池中有毒的汞成为学术界亟待攻克的难题。就目前来讲，碱锰电池的去汞技术主要采取以下两种有效措施：锌负极上添加缓蚀剂和将缓蚀剂加入电解液中。科研上的缓蚀剂主要有无机缓蚀剂和有机代汞缓蚀剂两种，其中有机代汞缓蚀剂则是以具有防腐蚀性的表面活性剂为主。

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