鎂電池電極材料的電化學(xué)行為研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、金屬燃料電池是用鋅、鋁、鎂等活潑金屬代替氫氧燃料電池中的氫作為電池負(fù)極材料而得,具有成本低、無毒、無污染、放電電壓平穩(wěn)、高比能量、高比功率、資源豐富、可再生等諸多優(yōu)點(diǎn),受到人們的普遍關(guān)注。當(dāng)前,金屬燃料電池的負(fù)極多以鋅和鋁為主,對鎂及其它金屬的研究則鮮有報道。 電解二氧化錳(EMD)是在一次電池中廣泛應(yīng)用的正極材料,研究和改善其可充電性使之用于二次電池符合現(xiàn)代綠色環(huán)保型社會發(fā)展的要求。 論文首先用線性電位掃描、Tafel

2、極化曲線、交流阻抗、恒流放電、失重法等方法研究AZ31、AZ61鎂合金的電化學(xué)性能,同時考察十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)和六次甲基四胺(HMTA)兩種有機(jī)添加劑對它們的緩蝕性能。結(jié)果表明:在KOH溶液中,鎂合金保持強(qiáng)烈的惰性,鎂合金在其中放電困難。在中性MgSO4溶液中,鎂合金具有較小的自腐蝕速度和較好的活化性能,可考慮用于鎂電池電解液。線性電位掃描結(jié)果顯示在MgSO4溶液中,AZ31合金的電化學(xué)活性優(yōu)于AZ61合金,但是恒流放電性能(

3、如電流效率、電極電位、電位滯后等方面)卻不如AZ61合金。兩種合金中鋁含量的不同及鋁參與了電化學(xué)反應(yīng)是導(dǎo)致性能差異的原因。鎂合金的恒流放電過程中,出現(xiàn)嚴(yán)重的負(fù)差效應(yīng),影響其電流效率,放電過程中析氫的加劇和未放電顆粒的脫落是負(fù)差效應(yīng)產(chǎn)生的直觀原因。在研究的濃度范圍內(nèi),兩種有機(jī)添加劑對AZ31合金具有相似的“反S”型緩蝕規(guī)律,即“增大-減小-增大”的趨勢,對AZ61合金則無緩蝕效果,緩蝕劑的功效與緩蝕劑濃度和合金表面形貌有密切關(guān)系。

4、 論文還用循環(huán)伏安、恒流充放電、微電極技術(shù)、XRD等方法研究EMD在MgSO4溶液中的可充電性。結(jié)果表明:EMD的充放電過程是H+嵌入和脫出過程,H+的擴(kuò)散是電極反應(yīng)的控制過程。EMD經(jīng)首次放電后,容量衰減較大,后續(xù)循環(huán)基本保持穩(wěn)定;XRD譜圖顯示,EMD經(jīng)首次放電后同時有具有和不具有電化學(xué)活性的兩種物質(zhì)生成,后者是造成循環(huán)容量損失的原因;微電極循環(huán)伏安掃描也得到同樣容量變化規(guī)律,同時也顯示出有具可逆性的新物質(zhì)生成,微電極技術(shù)較好的揭示

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