海水介质中高活性镁合金负极的电化学性能

研制了一种新型镁合金负极材料；用电化学方法测定了镁合金负极在人造海水介质中的电化学性能，用浸泡法测定了材料在人造海水介质中的自腐蚀速度，用扫描电子显微镜观察了镁合金腐蚀后的表面形貌，并与AP65合金和纯镁进行了比较。结果表明，新研制的镁合金在人造海水介质中的开路电位增加，自腐蚀速度降低，稳定工作电位提高，电极表面腐蚀均匀，可开发用于高电性能电池的负极材料。     

镁海水电池及镁阳极材料的研究进展

镁电极材料具有成本低、无毒、无污染、放电电压平稳、比能量及比功率高、资源丰富、可再生等诸多优点,但用作海水电池阳极仍存在自腐蚀速率大、阳极利用率低等问题.介绍了镁海水电池的种类,综述了近年来海水电池中镁阳极材料的研究进展,并展望了今后提高镁阳极材料性能的发展方向.     

Sn对镁及镁合金显微组织和性能影响的研究现状及展望

合金化元素Sn在镁基体中的固溶度受温度影响比较大,且能够与镁形成高强、高硬、热稳定性好的Mg2Sn金属间化合物,在理论研究和实际应用上引起了人们的广泛关注。基于Mg、Mg-Al-Zn系、Mg-Mn系、Mg-Zn系、Mg-Li系等合金,综述了Sn对纯镁及镁合金微观组织及力学性能的影响,概述了Sn对镁合金的腐蚀、电化学等其他性能的影响。最后展望了Sn在镁合金中的应用前景。     

凝固速度对Mg-Hg阳极材料组织及性能的影响

Mg-Hg合金是一种海水激活动力电池阳极用材料,为提高海水激活电池的各项电化学性能,采用金相显微组织观测、扫描电镜形貌和成分分析、恒电流放电测量电位等方法,重点研究了Mg-6.4%Hg合金在不同凝固冷却速度下,合金显微组织的变化和放电性能的变化.结果表明:合金中的第二相为Mg3Hg相,随炉冷却和铁模空冷铸造合金中,Mg3Hg相分布在晶界上,而采用水冷模铸造时,Mg3Hg相在晶界和晶内同时析出.Mg3Hg相在晶界析出的情况下,发生电化学反应时容易集中溶解,对镁的氧化膜破坏作用很大,对合金的活化作用增强,造成了合金平均电位负移.当冷却速度增加后,Hg在α(Mg)基体中的固溶度增加,使其活化作用不如在晶界析出大,因此,合金平均电位负移较少.     

镁电池的研究进展

镁电池具有高功率、高能量密度、低成本、无毒害等特点.介绍了镁电池的类型和工作原理,综述了镁合金负极、镁电池正极、电解液等方面的研究进展,指出镁负极中添加稀土及Ga等合金元素可改善电池性能,正极材料采用有机化合物可使电池放电平稳、电解液以Mg(ClO4)2最有前途,讨论了镁电池的发展方向.     

轻合金-空气电池的研究进展

金属-空气电池作为一种新的能源形式,因理论能量密度高、价格低廉、安全性好、使用温度范围广等优势,具有广阔的应用前景。目前研究较多的金属-空气电池包括锌-空气电池、铝-空气电池、锂-空气电池、镁-空气电池四类。轻合金-空气电池以能量密度高的轻合金材料作为电池负极,以空气电极作为正极,以碱性或中性盐溶液为电解液,主要包括铝-空气电池和镁-空气电池两种。铝、镁金属电化学容量高、成本低廉、储量丰富,是金属-空气电池中优秀的阳极候选材料,作为储能材料也成为化石燃料的有力替代者。然而,研究初期直接应用纯铝、纯镁的金属-空气电池性能表现不佳,存在诸多问题。随着铝合金及镁合金的发展,轻合金在金属-空气电池中的应用大大改善了金属负极的自腐蚀问题,提高了电极的放电活性,使电池整体性能表现更加优良。在铝-空气电池中,掺杂Sn、In、Ga、Mg等元素的铝合金电极腐蚀速率降低,阳极利用率提高,电极表面的钝化膜被破坏而实现活化效果;在镁空气电池中,Al、Zn、Mn、Li等合金元素提高了镁合金电极的耐腐蚀性能,电池的放电容量也有所提高。一些稀土元素的添加可以细化轻合金的晶粒,起到变质作用,轻合金电极的腐蚀及钝化问题均得到改善。本文介绍了金属-空气电池的基本原理,对两类轻合金-空气电池的性能表现进行了阐述,对金属-空气电池中目前存在的主要问题进行了分析归纳并简要介绍了其解决方案。主要聚焦在电池负极的合金化方式及各类轻合金在电池中的性能表现,并对轻合金-空气电池中的腐蚀原因及控制措施进行了总结展望。     

不同浓度的MgBr_2对AZ31负极材料电化学性能的影响

镁合金材料作电池阳极的研究是目前镁合金应用的重要方向之一。采用开路电位、线性扫描、恒电流放电、交流阻抗等电化学方法,系统研究了不同浓度MgBr2对镁合金AZ31在1mol/L Mg(ClO4)2溶液中的电化学性能影响,希望为寻找合适的镁干电池电解液提供基础。镁合金AZ31的开路电位并不随溴化镁浓度的增大而一直负向变化,当MgBr2的浓度为0.05mol/L时,镁合金AZ31的开路电位达到最负值。加入低浓度的MgBr2时,镁合金AZ31阳极材料明显被活化,极化作用减弱,腐蚀阻抗较大,电压滞后时间缩短,有利于镁合金阳极材料在化学电源中的应用。     

机械合金化制备Mg-Ni合金氢化物电极材料的研究进展

Mg-Ni系合金作为一种重要的Ni/MH电池负极材料, 一直受到电池工作者的广泛重视. 本文对机械合金化方法制备Mg-Ni系合金作为Ni/MH电池氢化物电极材料的研究现状进行了全面介绍, 综述了Mg-Ni系合金的电化学性能、微观结构、吸放氢机理以及合金的制备方法, 如二元合金化、多元合金化、复合合金化、表面改性等, 并就机械合金化方法制备Mg-Ni系合金作为Ni/MH电池负极材料的研究前景进行了分析和展望.     

机械合金化制备镁系储氢材料的研究进展

机械合金化法是新近发展起来的制备镁系储氢材料的较佳工艺.综述了国内外采用该法制备镁系储氢材料的研究进展情况,报道了机械合金化法制备MgH4、Mg2Ni、多元镁基储氢合金、非晶态镁系储氢合金及纳米复合镁系储氢材料的最新研究成果,总结认为,机械合金化可以显著改善镁系储氢材料的动力学性能和电化学性能,提高储氢量.     

Mg2Ni纳米储氢合金结构及电化学性能研究

利用高能球磨方法制备纳米Mg2Ni储氢合金,用于高容量MH／Ni电池氢化物电极电化学性能研究。XRD和TEM测试结果表明,机械合金化方法制备Mg2Ni合金的历程为合金化——非晶化——纳米晶化,球磨时间直接影响Mg2Ni合金的结构。高能球磨20h可以制备非晶态Mg2Ni合金,比普通的机械合金化方法制备非晶态Mg2Ni合金的时间减少了约5倍之多;高能球磨30h可以制备纳米晶态Mg2Ni合金,粒径在10nm以下,有团聚现象。研究了Mg2Ni纳米氢化物电极在不同温度下的电化学性能,并从热力学角度就Mg2Ni纳米氢化物电极的某些高温电化学性能进行了解释和推测。实验结果表明：在30～70℃范围内,随着温度增加,氢化物电极的电化学容量逐渐增加,在70℃时电化学容量可达530．5mAh／g,约为30℃放电容量273．2mAh／g的2倍,Mg2Ni纳米氢化物电极具有较好的高倍率放电性能及大电流充放电性能,这表明机械合金化方法制备的Mg2Ni纳米氢化物电极具备电动车用大型MH／Ni电池负极材料的初步条件,但容量衰减严重。