碱性铝-空气电池铝阳极材料的研究进展

铝-空气电池由于比能量高、绿色环保、经济、充电速率快(机械充电)、阳极材料丰富等优点,已成为新世纪以来最理想的能源电池之一。其中碱性铝-空气电池的开路电压和阳极活性远高于中性盐体系的铝-空气电池,由于碱性铝-空气电池的析氢腐蚀及电池使用过程中铝阳极的极化非常严重,极大地限制了铝-空气电池的发展。从铝-空气电池中铝合金阳极材料中合金元素的影响及相关机理的研究、金属氧化物、杂质元素、后期合金的热处理和晶粒细化等方面对铝合金阳极的电化学性能的影响,综述了碱性铝-空气电池铝合金阳极关于阳极缓释和降低极化的研究和发展现状,并提出了铝-空气电池铝合金阳极的下一步研究方向。     

铝电池阳极材料的开发与应用

综合综述了近年来铝电池阳极材料的研究与应用进展，通过加入合金元素，实现铝电极的活化和提高耐腐蚀性能。铝电池阳极材料应用于铝－二氧化锰电池、铝－氧化银电池、铝空气电池、铝－过氧化氢电池等水溶液电解质电池和熔盐与常温有机熔盐电池。近年来通过开发各种新型的铝电极及相应电解质的添加剂，铝电池的研究取得了突破性的进展，开拓了铝应用电化学的新领域。     

铝阳极氧化膜冷封闭方法的研究

本文介绍了研制成功的冷封闭方法。该冷封闭液由ＮａＦ、Ｎｉ（ＡＣ）２．４Ｈ２Ｏ以及合适的添加剂ＨＡＤ１、缓蚀剂ＨＩＮ１组成。采用直流和交流方法所得铝氧化膜的封闭质量均达到ＩＳＯ３２１０标准，在ＨＣｌ、ＮａＣｏ３腐蚀介质中有很强的耐蚀性能。     

添加元素对铝基牺牲阳极的影响

用电化学测试系统和XJP-6A金相显微镜、扫描电镜和能谱分析，研究添加元素RE．Cd，Sn，Mg等在Al-Zn-In系铝基牺牲阳极溶解过程中的作用以及合金微观组织结构对牺牲阳极性能的影响。研究结果表明，Al-Zn-In系牺牲阳极在人造海水中电化学性能良好。镁对舍RE铝基牺牲阳极性能有较大改善。随RE含最增加，铝台金晶粒变小，偏析相数量先增加后减少。偏析相主要为晶界析出物和弥散相。RE含量不同时，晶界析出物量不同，细化阳极晶粒最佳RE含量为0．5％．0．3％RE时阳极偏析相数量最多。     

大型铝电解槽阳极开槽试验的研究

分析了阳极开槽对铝电解槽运行状态的影响, 并在伊川第二铝厂300 kA大型预焙阳极电解槽上进行了工业试验。试验采用开槽机开槽的方式在焙烧完的阳极上进行开槽, 开槽尺寸为1 550 mm×10 mm×260 mm。以普通阳极为参照, 对开槽阳极电解槽的阳极电压降、炉帮厚度、电流效率和电能消耗等技术指标进行研究, 研究结果显示, 阳极开槽可以降低阳极过电压, 提高电流效率和降低电耗。     

复合型抗氧化剂对预焙阳极材料抗氧化性能的影响

首次提出了在预焙阳极材料用煤沥青输送至熔化槽脱水前直接添加抗氧化剂的方法并制备了新型预焙阳极材料。通过扫描电子显微镜(SEM)检测和抗氧化性能分析等方法表征了预焙阳极材料的显微结构、氧化度以及添加抗氧化剂前后沥青的微观结构, 并探讨了预焙阳极材料的抗氧化机理。结果表明:添加1%的AlF₃/Li₂CO₃(AlF₃与Li₂CO₃质量比为2∶3)的预焙阳极材料的体积密度达到1.55 g/cm³, 经过900 ℃煅烧后其氧化度值仅为15.7%, 比不添加抗氧化剂的预焙阳极材料的氧化度值降低了10.6%。在沥青炭化成焦过程中, 这种复合型抗氧化剂镶嵌在炭质本体中, 使得沥青焦与石油焦的活性状态趋于一致, 直接降低了沥青焦中不饱和键的活性点数量, 阻挡O₂、CO₂等氧化性气氛与阳极接触面微孔的接触, 从而减少预焙阳极材料的过量消耗。     

铝用预焙阳极裂纹因素的探讨

通过对铝用预焙阳极生产原料及工艺过程的研究分析,探讨炭块裂纹的产生原因,以便采取有效措施提高阳极质量,减小阳极裂纹对电解生产的影响。     

基于横梁等距压降的铝电解槽阳极电流测量方法

铝电解过程阳极电流分布是最有可能实现的可表征电解槽在线分布性信息的过程信号。为开发低成本、高效的阳极电流测量技术,对传统导杆等距压降法进行了实测分析,发现其存在工作环境恶劣、硬件稳定性差、阳极需要周期性更换等固有缺陷,导致测量失败和过程复杂等缺点,难以实现高稳定性的在线应用。进而通过电场仿真计算分析了一种新型的通过测量横梁母线上等距压降计算阳极电流新方法的理论可行性,提出了测量点布置的理论优化准则,最后通过实测证明了新的测量方法可满足工业应用的精度要求,具备在线测量阳极电流的实际应用价值。     

电解低NaCl海水生产次氯酸钠的阳极材料

研制了一种能在NaCl含量低（0.058-0.258mol/L）的海水中电解生产次氯酸钠的阳极。用NaCl含量为0.058mol/L的溶液作电解质，生产次氯酸钠的电流效率为67％，阳极使用寿命可达13500h。     

加强工艺控制 提高铝用阳极质量

由于环保和节能的需要，目前国内外现代化的大型铝厂，普遍采用预焙阳极电解槽。其中预焙阳极的主要作用是两种：导电与参加铝电解的电化学和化学反应，它是电解槽的心脏，在电解过程中起着十分重要的作用。目前，中国铝用阳极材料与国际先进水平的差距之一便是阳极消耗高(中国预焙阳极净消耗平均为450kg/t—Al，而国外先进水平为400～420kg／t—Al)，致使铝电解成本较高、效益较差。     

铝与钠玻璃在阳极焊时的界面反应

在常规条件下对铝与钠玻璃进行电场作用下的固态扩散焊试验，对其界面形貌进行显微分析及有关的力学性能检验，发现在结合界面处，因相关离子的定向扩散并形成化合物而实现了两种材料的结合，在界面处微观结构中出现了Spinodal(调幅)组织，这是典型的有序组织，有很好的塑性，具有耗散结构特征；界面的产物有非晶、微晶、硅酸盐晶体混合物等，是扩散与反应的综合效果．     

不同阳极氧化电压对2A12铝合金表面性能的影响

以2A12铝合金为基体进行硫酸-硫酸铝阳极氧化,研究了不同阳极氧化电压对阳极氧化膜微观形貌、成分、孔隙率、显微硬度和耐蚀性的影响。结果表明:不同阳极氧化电压下生成的氧化膜都呈多孔状形貌;20V时样品表面孔隙率最大(4.394%)、含氧量最高(35.76%);30V时表面粗糙度最大(34.9);随阳极氧化电压增加,样品表面的耐蚀性呈现先增大后减小的趋势,20V时耐蚀性最强。将经过最佳阳极氧化的铝合金基体涂敷环氧涂层后,对其力学性能和耐蚀性进行分析,结果表明阳极氧化工艺可大大提高涂层样品的结合力和耐蚀性。     

基于横梁等距压降的铝电解槽阳极电流测量方法基础

铝电解过程阳极电流分布是最有可能实现的可表征电解槽在线分布性信息的过程信号。为开发低成本高效的阳极电流测量,对传统导杆等距压降法进行了实测分析,发现其存在工作环境恶劣、硬件稳定性差、阳极需要周期性更换等固有缺陷,导致测量失败和过程复杂等缺点,难以实现高稳定性的在线应用。进而通过电场仿真计算分析了一种新型的通过测量横梁母线上等距压降计算阳极电流的新方法的理论可行性,提出了测量点布置的理论优化准则,最后通过实测证明了新测量方法可满足工业应用的精度要求,具备在线测量阳极电流的实际应用价值。     

电解低NaCl海水生产次氯酸钠的阳极材料

研制了一种能在NaCl含量低(0.058～0.258 mol/L)的海水中电解生产次氯酸钠的阳极.用NaCl含量为0.058 mol/L的溶液作电解质,生产次氯酸钠的电流效率为67%,阳极使用寿命可达13 500h.     

6060铝合金阳极氧化膜受热开裂行为影响因素的分析

研究了硫酸浓度、电流密度、氧化温度、氧化后存放时间、封孔时间以及加热温度和加热时间等因素,对6060铝合金阳极氧化膜受热开裂行为的影响.结果表明:在H2SO4浓度为200 g/L左右,氧化温度为19℃左右,电流密度为1.3～1.6 A/dm2的阳极氧化工艺参数下,所得到的氧化膜热裂性能较好,氧化膜的抗热裂点温度为62℃...     

铝用炭素阳极煅烧过程实时专家控制系统

为了使炭素阳极煅烧过程中煅烧带的温度、长度和位置能处于最优, 引入专家控制, 将基于知识的规则模型和解析的数学模型相结合, 以专家优化方式进行煅烧带的优化, 并根据优化值由PID算法和自校正算法分别进行给料量和窑尾负压的实时控制。长期运行结果表明该系统可靠性高、实用性好, 既稳定了生产, 又提高了产品质量, 实现了节能。     

铝电解惰性阳极材料的制备及抗腐蚀研究

本文制备了包括以NiO和Fe_2O_2为基的金属陶瓷和以SnO_2为主的氧化物陶瓷的惰性阳极材料,并测试了各种性能。研究选择了两种不同温度的电解质体系,一种是以NaF-AlF_3为主的高温体系,电解温度为960℃,另一种是以NaF-KF-AlF_3为主的低温体系,电解温度为800℃;在这两种体系中分别进行了电解试验,高温体系的平均腐蚀速率为0.0015cm/h,约是低温体系的2～3倍。     

煤基活性炭制备研究进展

概述了制备煤基活性炭的研究进展及成果.煤种和活化工艺是决定煤基活性炭性能的重要因素,针对不同煤种,介绍了物理活化、化学活化和复合活化工艺及研究进展.