不同温度下锡对铝合金阳极电化学性能的影响

为了探讨不同温度下锡对铝合金(Al-Zn-In-Si)阳极电化学性能的影响,在常温电化学性能较好的铝阳极中加入了Sn,测试了两种阳极在15℃和60℃人造海水中的电化学性能,并对试验结果进行了理论分析和探讨.结果表明:Sn的加入可以消除低温时阳极的晶间腐蚀,并能降低阳极在高温时的工作电位,但铝合金阳极的总体电化学性能还是略有下降.     

锌电积用铅合金复合阳极性能的影响因素

目前,国内外锌电积阳极材料主要是铅合金复合阳极。铅合金阳极制作工艺简单、成本低、使用方便、能回收,但存在机械强度差、易短路、析氧过电位高、电能消耗高、铅污染阴极锌等问题。综述了国内外锌电积过程用铅基合金复合阳极的研究现状,主要针对析氧过电位、耐腐蚀性、电催化活性等对阳极性能的影响因素进行归纳总结,如阳极合金成分(Ca、Co等)、阳极基体(Pb、Al等)、不同制备和处理方式(轧制、铸造、电沉积、极化时间等)和电解液成分环境(如添加剂、Mn~(2+)、Co~(2+)等)。最后,对锌电积用新型阳极的发展作出了展望。     

Al-Zn-In-Cd牺牲阳极材料的电化学性能研究

通过正交实验确定出Al Zn In Cd牺牲阳极材料的最佳成分比。结果表明,Al 3.5Zn 0.02In 0.01Cd牺牲阳极材料的电化学性能指标均达到或超过国家标准。     

高活性铝合金阳极材料的电化学性能

铝合金由于具有能量密度大、密度低、材料来源丰富、价格便宜及绿色环保等优点,正成为一种理想的新型阳极材料.为推动铝阳极电池的实用化,研制新型高电性能铝合金阳极材料有重要的意义.制备了Al-Ga-In-Pb-Mg,Al-Ga-In-Pb-Mn,Al-Ga-In-Pb-Sn 3种新型铝合金阳极材料.采用腐蚀失重法、排水法和电化学方法分别测试了合金的自腐蚀速率、析氢速率及电化学性能,并采用扫描电镜(SEM)观察了铝合金阳极腐蚀后的表面形貌.结果表明,新型铝合金阳极具有较负的开路电位、低的自腐蚀速率和析氢速率,其中以Al-Ga-In-Pa-Mn-合金的开路电位,Al-Ga-In-Pa-Mg合金的自腐蚀速率和析氢速率最低;并且随着极化电位的升高,各合金均具有较高的电化学活性;同时,3种合金在放电状态下均具有稳定的工作电位.     

稀土含量对Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极材料电化学性能的影响

研究了3种不同RE含量的Al-Zn-In-Mg-Ti合金牺牲阳极材料。通过测试合金的电流效率、极化曲线、电化学阻抗谱研究铝合金阳极材料在3％NaCl溶液中的电化学行为。结果表明：Al-5％Zn-0．03％In-1％Mg-0．05％Ti-0．5％RE阳极的电流效率为91．9％，工作电位为-1．020 - -1．033V；稀土元素对阳极材料电位影响较小；随着稀土元素含量的增加，阳极表面氧化膜变厚，溶解变得不均匀。     

镁合金海水电池阳极材料电化学性能研究进展

镁及镁合金以其低密度、高电化学活性、高比容量等优点成为优异的海水电池阳极材料,自20世纪40年代以来备受关注.镁合金作海水电池阳极材料常用于Mg/C海水溶解氧电池及Mg/AgCl、Mg/PbCl或Mg/CuCl海水激活电池.目前常见的镁合金海水电池阳极材料体系为Mg-Al-Zn、Mg-Hg-Ga及Mg-Al-Pb系,此类材料能够满足大部分海下工作设备尤其是小功率用电设备的用电需求.然而,对海下大功率用电设备(如鱼雷等)而言,镁海水电池仍存在一些亟待解决的问题,如由于负差数效应、放电产物膜钝化、电压滞后及粒子脱附等问题导致电池阳极利用率低、放电活性下降.目前提高镁合金阳极材料放电性能的思路主要为合金化、改变加工工艺及微观组织特征三个方面.常见海水电池用镁合金阳极材料合金化元素Al、Zn、Hg、Ga、Pb、In、Sn等通过改变合金微观组织特征调控合金的电化学性能,取得了显著的成果;加工工艺(如均匀化热处理、挤压、轧制后退火等)通过均匀合金微观组织、细化晶粒尺寸、破碎粗大第二相粒子、减少塑性变形导致的晶内缺陷以减少析氢副反应、提高阳极利用率;微观组织如杂质及成分均匀性、第二相粒子、晶粒尺寸、织构及放电产物膜等对镁合金阳极放电性能的影响视其特征而定.本文归纳了近年来镁及镁合金作海水电池阳极材料时电化学性能提升方面的研究进展,分别从合金化、加工工艺及微观组织特征三个方面综述了镁合金电化学性能的影响因素及其作用机理,分析了镁合金海水电池阳极材料电化学性能存在的问题及其应用前景,以期为提高镁合金阳极材料放电性能及发展镁合金海水电池提供参考.     

电沉积铅银合金阳极与铸造铅银合金阳极的性能

为了得到性能好、成本低的电解锌用阳极材料,在铝片表面电沉积铅、银制备了电沉积Pb-0.8％Ag合金阳极,采用坚膜浇注法制备了传统的铸造Pb-0.8％Ag合金阳极.采用恒电流极化,循环伏安曲线,交流阻抗、X射线衍射及扫描电镜对比研究了2种阳极的电化学性能、结构及形貌.结果表明:与铸造Pb-0.8％Ag合金电极相比,电沉积Pb-0.8％Ag合金阳极的阳极膜更均匀致密、更稳定,表面形成的PbO2量更多,耐蚀性和导电性更好,表面形貌更加致密和均匀.     

不同锡含量高温铝基牺牲阳极的电化学性能

熔炼了５种不同锡含量具有ＲＥ的铝基牺牲阳极材料,采用恒电流方法测定了铝阳极在不同温度下的电化学性能。结果表明：随温度升高,铝阳极电位正移,电流效率下降;常温和高温时,铝阳极电流效率均先随锡含量增加而增加,然后降低,含０．１０％Ｓｎ的铝合金可作高温牺牲阳极之用。     

Al-Zn-Sn-Bi系合金添加Ga,Ce后牺牲阳极的电化学性能

为了提高Al-Zn-Sn-Bi合金牺牲阳极的电化学性能,通过不同方式添加Ga和稀土元素Ce,熔炼了Al-Zn-Sn-Bi(1号),Al-Zn-Sn-Bi-Ce(2号),Al-Zn-Sn-Bi-Ga(3号),Al-Zn-Sn-Bi-Ga-Ce(4号)4种阳极合金,分析了4种阳极合金在人造海水中的开路电位、电流效率、腐蚀均匀性、腐蚀产物黏附状态等电化学性能,并通过阳极合金的微观形貌及其在3.5%NaCl溶液中的极化曲线、电化学阻抗谱分析了添加Ga,Ce对阳极合金电化学性能的作用机制。结果表明:同时添加Ga和Ce的Al-Zn-Sn-Ga-Bi-Ce电流效率达96.7%,综合电化学性能明显改善;Al-Zn-Sn-Bi和Al-Zn-Sn-Bi-Ce合金阳极的活化机理可用Rs[CcoxRcox(QR1)(L1Rad1)(L2Rad2)]等效电路表示,Al-Zn-Sn-Bi-Ga和Al-Zn-Sn-Bi-Ga-Ce合金阳极的活化可用Rs[QR1(C1Rw1)(C2Rw2)(LRad)]等效电路表示。     

碳化钨对复合惰性阳极材料电化学性能的影响

为寻找一种适合锌电积用Pb-Ag合金阳极的替代材料,在铝合金基体表面采用脉冲电沉积从镀液中制备了Al/Pb/α-PbO2-WC复合惰性阳极材料,研究了制备镀液中WC添加量对复合惰性阳极材料在锌电积模拟溶液中电化学性能的影响,测试了阳极极化曲线、塔菲尔极化曲线和循环伏安曲线.结果表明:复合惰性阳极材料在锌电积模拟溶液中的析氧过电位随制备镀液中WC颗粒添加量的增加先降低后升高,WC颗粒的质量浓度控制在30 g/L时,制备的复合惰性阳极材料析氧电催化活性最好;测试电流密度为500 A/m2时,Al/Pb/α-PbO2-WC复合惰性阳极材料的析氧过电位比Al/Pb/α-PbO2降低67 mV,比Pb-1.0%Ag合金降低126 mV;复合惰性阳极材料在锌电积模拟溶液中的腐蚀电位较高,腐蚀电流密度较低,耐腐蚀性较好.     

海底微生物燃料电池聚吡咯/多壁碳纳米管复合改性阳极及电化学性能

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为掺杂剂,氯化高铁为氧化剂,采用化学氧化法制备了聚吡咯/多壁碳纳米管(PPy/MWCNTs)复合材料,并以该复合材料制备海底微生物燃料电池的阳极,并测试了改性阳极及电池的电化学性能。研究表明,聚吡咯紧密包裹在MWCNTs表面,改性阳极最大交换电流密度0.66 m A/cm2,是未改性的3.6倍。改性电池的最大功率密度为408.8 m W/m2,是未改性电池的5倍多。改性电极的电容是赝电容和双电层电容协同作用的结果,显著提高了电子传递效率和抗极化性能。提出了一种阳极/生物膜界面电子传递的新机理。     

Ti基DSA阳极在三价铬硫酸盐镀液中的电化学行为

为了获得满足三价铬硫酸盐镀液镀铬要求的阳极,采用热分解法制备了具有Pt-Ir-Ta-Sn氧化物涂层的Ti基DSA阳极,并研究了3种Ti基DSA阳极在三价铬硫酸盐镀液中的电化学行为.结果表明:具有Pt-Ir-Ta-Sn氧化物涂层的Ti基DSA阳极表面结构致密、稳定性好;在三价铬硫酸盐镀液中的析氧电位较低、对阳极析氧反应具有较好的催化活性;不发生Cr3 被氧化成Cr6 的反应;金属Ta-Sn氧化物的引入可以增加Ti基DSA阳极的活性表面面积,提高催化活性和增强其稳定性.     

新型铝合金阳极电化学性能与组织研究

研制了两种新型铝合金阳极材料;用恒电流方法和动电位方法测定了铝合金阳极在碱性氯化钠（25％KOH＋3．5％NaCl）介质中的电化学性能;用金相显微镜、扫描电子显微镜观察了新型铝合金的微观组织和阳级溶解后的表面腐蚀状态。结果表明：固溶于铝基体的微量合金化元素Ga、In及其适量均匀分布的第二相,可以破坏铝氧化膜的致密结构,促使铝基体的正常溶解,减少铝阳极极化,使铝合金阳极的稳定电极电位变得更负;加入能改变铝基体中杂质的存在状态和降低杂质含量的合金化元素Mg等,可以改善铝阳极的腐蚀均匀性,降低自腐蚀速度,提高阳极利用率。     

低温青藏高原土壤中镁合金阳极的电化学性能

为评价低温土壤对镁合金阳极电化学性能的影响,通过极化曲线、交流阻抗和电流效率实验方法,研究了4种镁合金阳极在-4℃和4℃的模拟低温青藏高原土壤中的电化学性能.研究表明:镁合金中加入Mn、Al和Zn元素可与杂质元素形成阴极作用较弱的金属间化合物,降低了镁合金的自溶解倾向,提高了电流效率;镁合金阳极在低温青藏高原土壤中呈活性溶解状态,溶解活性和反应活性由强到弱顺序为MGAZ63B镁合金、MGAZ31B镁合金、MGM1C镁合金和高纯镁;4种镁合金阳极中MGAZ63B的电流效率最高,-4℃和4℃时分别为54.39%和61.77%;4℃土壤中氧的扩散速率比-4℃时高,故镁合金阳极在青藏高原土壤中4℃时溶解活性和电流效率均优于-4℃时.     

电沉积锡-铟合金电极在氢氧化钾溶液中的电化学性能

在电池集流体铜表面电沉积锡,锡溶解后易使其析氢量增加,电沉积铟在碱性溶液中抑氢效果好,但成本高,目前对锡-铟合金共沉积的效果研究甚少.用电化学方法在高能碱性锌锰电池集流体铜电极表面沉积Sn,In和Sn-In合金.研究了Sn,In和Sn-In合金电极在1 mol/L KOH溶液中的析氢电化学性能和电化学稳定性,测定了其在相同溶液中的循环伏安曲线和交流阻抗图谱.结果表明:沉积In和Sn-In合金的电极比铜电极的析氢过电位分别提高了569 mV和488 mV,有效地抑制了氢气析出;在无汞化电池工业中,用价格低廉且稳定性较好的Sn-In合金共沉积电极代替In沉积电极具有广阔的应用前景.     

含Ce的CuCrZr合金退火前后在氯化钠溶液中的电化学性能

退火作为工业上控制和改变金属材料组织、结构和性能的重要手段,在生产中具有很重要的意义.采用电化学工作站研究了含稀土Ce的CuCrZr合金退火前后在氯化钠溶液中的电化学性能.结果表明,稀土元素Ce的添加有利于提高合金的耐蚀性.对于未退火的研究试样,Ce的添加降低了合金的腐蚀电流;而对于经过退火处理的试样,退火增加了合金在氯化钠溶液中的腐蚀电流,但Ce对耐蚀性的提高作用依旧存在,它的存在可减缓退火对合金耐蚀性的降低作用.同时,试样在1 mol/L NaCl水溶液中的阻抗谱表明:退火提高了试样表面产物膜的致密度,增加了腐蚀反应的难度.     

快淬La-Mg-Ni系贮氢电极合金的结构与电化学性能

铸态及快淬态La2Mg(Ni0 85Co0.15)9Cr01贮氢电极合金主要由(La,Mg)Ni3相(PuNi 3型结构),LaNi5相以及少量的LaNi2相组成,各相的含量与淬速有关.与铸态合金相比较,快淬态合金放电平台电压降低,快淬使合金的循环寿命都有不同程度的提高.铸态和快淬态合金均具有良好的活化性能.     

LY12铝合金表面有机-无机杂化膜的防腐性能研究

以乙烯基三甲氧基硅烷(VMS)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPMS)和γ-环氧丙基醚基三甲氧基硅烷(GPMS)三种硅烷偶联剂为前驱体,制备了正硅酸乙酯(TEOS)改性的有机-无机杂化膜.采用动电位极化曲线测试了膜层的防腐性能,考察了TEOS含量对其的影响.以腐蚀电流为指标,比较了三种体系杂化膜的防腐能力.利用盐雾试验和电子扫描照片研究了杂化膜耐长久腐蚀行为.结果表明,杂化膜的存在有效地抑制了腐蚀反应的发生,VMS和MPMS膜层可使腐蚀电流减小300多倍.当TEOS含量为15%～20%(质量分数,下同)时,膜层的腐蚀电流最小.比较而言,VMS-TEOS膜层的耐蚀能力最强,GPMS-TEOS膜层最差.VMS膜层和VMS 20%TEOS膜层耐盐雾腐蚀的能力最强,总体来说,杂化膜耐长久腐蚀的能力较差.     

Microstructure and Electromechanical Properties in PMnN-PZT Ceramics Sintered at Different Temperatures

The microstructure and piezoelectric properties of Pb[(Zr0.52Ti0.48)0.95(Mn1/3Nb2/3)0.05]03 (PMnN-PZT) ceramics have been investigated at different sintering temperatures from 1070℃to 1280℃. The experimental results suggest that grain sizes and electromechanical properties of the ceramics show strong sintering temperature dependences. Double polarization to electric field (P-E) loops of the PMnN-PZT ceramics are assumed to be the result of the pinning effect of the defect dipoles. The results obtained through X-ray photoelectron spectrum suggest that sintering temperature affects valence of the Mn ion and quantity of oxygen vacancies. Hence, a proper explanation is proposed to illustrate the fluctuation of mechanical quality factor (Qm) due to the sintering temperature.