锌金属电镀过程中锌枝晶的生长行为及影响因素

doi:10.3866/PKU.DXHX202211076

摘要/Abstract

摘要：

电镀是电化学体系的重要组成部分。为拓宽学生的知识构架，培养学生的创新意识和科学素养，将锌电镀引入应用电化学专业本科实验教学。本实验以锌电镀过程中易产生锌枝晶的问题为出发点，先从理论上剖析其形成原因，据此提出表面异质性消除以及阳离子添加剂两种策略来抑制锌枝晶的产生；并设计通过搭建原位光学显微镜直接观测锌沉积行为变化，以加深学生对锌电镀过程的理解。本实验深入融合贯穿了前沿研究的科学思路与创新理念，引导学生跳出教材内容的框架，激发学生对科学研究的兴趣，有助于学生科学思维能力的培养。

关键词: 锌电镀, 锌枝晶, 表面异质性, 阳离子添加剂, 原位光学显微镜

Abstract:

Electroplating is an important part of electrochemical system. In order to broaden the knowledge structure, and cultivate innovation consciousness and scientific literacy of students, zinc electroplating is introduced into the laboratory teaching of applied electrochemistry major. In this experiment, the cause of the zinc dendrites formation in the process of zinc electroplating is analyzed theoretically, and then two corresponding strategies of eliminating surface heterogeneity and adding cationic additives are proposed to inhibit the production of zinc dendrites. In order to deepen the understanding of zinc plating process, we set up an in situ optical microscope to directly observe the change of zinc deposition behavior. This experiment deeply integrates the scientific thinking and innovative ideas of frontier research, guides students to jump out of the textbook framework, stimulates students' interest in scientific research, and therefore contributes to the cultivation of students' scientific thinking ability.

Key words: Zinc electroplating, Zinc dendrites, Surface heterogeneity, Cationic additives, In situ optical microscopy

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链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.DXHX202211076

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2023/V38/I4/68

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参考文献 20

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阳离子	1 mol∙L⁻¹	0.002 mol∙L⁻¹	0.02 mol∙L⁻¹	0.2 mol∙L⁻¹
Zn²⁺	−0.762	–	–	–
Ce³⁺	−2.336	−2.389	−2.370	−2.350

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