海水激活電池用Mg-AL-Sn及Mg-AL-Pb合金陽極材料的電化學性能研究.pdf

1、鎂陽極材料因其具有較負的電極電位，放電平穩(wěn)，激活時間短，比能量高等諸多優(yōu)點，近年來，國內外對其開展的研究工作很多，研發(fā)新型鎂電池材料來適配新型的設備，具有明確的發(fā)展前景。本研究設計了兩種系列的鎂合金電池陽極材料，分別為Mg-Al-Pb系列和Mg-Al-Sn系列合金，期望能應用于水下推進器的動力電池。
　　本研究的實驗方法包括動電位極化掃描法、恒電流放電法、交流阻抗法等，配合掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)，金相分析等方法，重

2、點研究了合金元素、熱處理制度、加工工藝等工藝參數(shù)對鎂合金陽極材料放電性能的影響。
　　實驗結果表明:對于Mg-Al-Pb系列合金，鋁的加入有利于合金放電電位負移，對比鋁的質量分數(shù)分別為0％，3％和6％的三種Mg-Al-Pb合金，質量分數(shù)為6％的合金放電電位最負。當最終退火溫度為473K時，合金放電過程最平穩(wěn)，放電電壓值可達到-1.5V(除特殊說明，文中電位均為相對于飽和甘汞電極電位);對于Mg-Al-Sn系列合金而言，鋁的加入有利

3、于保持放電電位平穩(wěn)，尤其在放電電流密度為200mA/cm2時，Mg-1％Sn合金放電電位波動大，極化嚴重，而Mg-6％Al-1％Sn放電電位值非常平穩(wěn)，電位達到-1.3V。當退火溫度為673K時，合金晶粒出現(xiàn)明顯的長大，導致合金恒電流放電電位正移到-0.9V，且放電平穩(wěn)性降低。交流阻抗實驗結果表明:兩種系列合金的固-液界面電荷轉移機制為電化學活化機制，且Mg-Al-Pb合金的電荷轉移電阻Rct大于Mg-Al-Sn合金的Rct。比較不同電