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目的 研究氧化锌高效防腐薄膜的制备方法及防腐性能,并应用于铝-空气电池,探究薄膜厚度及孔隙率对电池比容量及放电性能的影响.方法 基于静电纺丝方法,制备氧化锌防腐蚀薄膜,采用Zn(NO3)2·6H2O和PAN的混合溶液作为前驱体溶液,在阳极基板上纺丝,经热处理得到氧化锌薄膜.采用XRD、SEM和XPS进行表面形貌表征及化学组成分析,借助电化学工作站和电池测试系统,分析电化学腐蚀行为和放电特性.结果 氧化锌防腐蚀薄膜能够有效抑制铝阳极表面的自腐蚀行为,其腐蚀抑制率受防腐蚀薄膜厚度及孔隙率的影响,腐蚀抑制率随薄膜厚度的增加和孔隙率的减小而增大.8μm氧化锌防腐蚀薄膜的腐蚀抑制率可达87.55%,相比于纯铝阳极铝-空气电池,电池比容量可提高3倍以上.对于小功率密度放电,较厚的防腐蚀薄膜能够提高电池比容量,且不影响电池本身的放电特性;对于较大功率密度放电,须控制薄膜厚度,以达到较好的放电效果.结论 静电纺丝可有效制备抑制铝阳极析氢自腐蚀的氧化锌防腐蚀薄膜,应用于铝-空气电池中,可以显著延长放电时间,提高电池比容量. 相似文献
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针对金属空气电池阳极自腐蚀问题,采用静电纺丝方法制备了ZnO@PAN抗腐蚀薄膜。该薄膜能够有效抑制碱性电解质条件下金属空气电池的阳极自腐蚀,腐蚀抑制率高达85.7%。同时,该薄膜兼具良好的力学特性,可适用于柔性能源器件。电化学和力学测试结果表明,ZnO@PAN抗腐蚀薄膜在疲劳拉伸后依然具备良好的腐蚀抑制性。随ZnO@PAN抗腐蚀薄膜中PAN含量的增加,其腐蚀抑制性减弱,但力学拉伸性能增强。将抗腐蚀薄膜应用于柔性金属空气电池时,需综合考虑应用场景,选用合适PAN含量的抗腐蚀薄膜。本实验所制备的ZnO@PAN抗腐蚀薄膜能够为金属电极提供有效保护,且具有优良的力学性能,在柔性可穿戴电子产品领域具有广阔的应用前景。 相似文献
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