Mg-H2O2半燃料電池Mg-Li基合金陽極材料的研究.pdf

1、鎂合金作為鎂-過氧化氫半燃料電池的陽極材料具有電位負、放電活性高、能量密度大、安全可靠、環(huán)境友好、造價低廉等特點，是理想的化學電源的陽極材料。但是鎂合金作為陽極材料也存在一些缺陷，在放電過程中存在自腐蝕析氫反應，使電極作無功消耗，降低陽極的利用率；易產(chǎn)生“負差效應”，電極的電位增加，析氫反應速率也增加，導致電極的電流效率減小；鎂合金陽極表面易形成氧化產(chǎn)物鈍化膜，導致陽極放電性能的降低等。因此，本論文采用了兩種方法來改善鎂合金作為陽極的放

2、電性能，一種是，在鎂合金中加入其他合金元素使其電氧化能力增強，本文中加入的添加元素為Y；另一種是，向電解質溶液中加入電解液添加劑來提高放電活性及破壞合金表面鈍化膜。
　　本論文采用了電位極化法，恒電位氧化法，電化學阻抗譜法對Mg-7.5Li-3.5Al及Mg-7.5Li-3.5Al-1Y電極的放電性能進行了研究，利用掃描電鏡對合金電極放電后的表面形貌進行了分析。Y元素的加入對Mg-7.5Li-3.5Al合金起到了“活化”作用，顯著

3、提高了其放電活性；同時Mg-7.5Li-3.5Al合金的電流效率也提高了，起到了“緩蝕”作用。
　　討論了加入電解質添加劑氟化鈉和六次甲基四胺對合金電極電化學性能的影響，從中選出能使電極放電性能最佳的添加劑濃度。對于Mg-7.5Li-3.5Al電極，氟化鈉的最佳濃度為2.0 mmol·L-1，六次甲基四胺的最佳濃度為2.0 mmol·L-1；對于Mg-7.5Li-3.5Al-1Y電極，氟化鈉的最佳濃度為1.0 mmol·L-1，六

4、次甲基四胺的最佳濃度為1.0 mmol·L-1。在電解液中添加氟化鈉和六次甲基四胺后，Mg-7.5Li-3.5Al和Mg-7.5Li-3.5Al-1Y電極的放電電流密度均有提高，自放電速率均有所下降，且兩電極的滯后效應均得到改善。氟化鈉和六次甲基四胺都是有效的電解質添加劑，既對兩種合金電極在放電過程中起到了“活化”作用，又對兩合金電極在自腐蝕過程中起到“緩蝕”的作用。
　　兩種鎂合金電極分別在0.7 mol·L-1 NaCl溶液中