铝空气电池用6061和7075铝合金阳极电化学性能

研究了工业6061铝合金（6061）、航空7075铝合金（7075）和纯铝作为铝空气电池阳极材料的电化学性能,分析其作为阳极的可行性及适用环境。进行了阻抗、极化曲线和恒电流放电实验并进行了表面表征,计算了在40～120mA/cm²电流密度下连续恒流放电的阳极能量密度。用电子探针显微镜（EPMA）对电极表面形貌进行了研究,用波谱分析仪（WDS）进行表面分析。研究结果表明,合金元素在电池放电过程中会改变阳极的表面特性。6061中合金元素含量对电池阳极材料的性能产生了积极影响,使得合金的表面放电面积变大,放电均匀,更适合作为铝空气电池阳极材料。     

铝空气电池的研发与应用思考

介绍了铝空气电池的相对优势和其工作原理,着重阐述了铝空气电池的阳极材料、电解质、阴极材料的国内外研究现状,并举例说明了铝空气电池在军事装备、交通运输、移动电站及通讯方面的应用现状。对铝空气电池的研发与应用进行了浅析与展望。     

热处理工艺对Al—In—Mg—Sn—Ce阳极材料性能的影响

制备了Al—In—Mg—Sn—Ce五元铝合金阳极,通过极化曲线(Tafel)、电化学阻抗(EIS)、自腐蚀速率、放电性能等研究手段,研究了不同热处理工艺对铝合金阳极电化学性能及自腐蚀性能的影响;用电子探针显微分析仪对合金放电后的元素成分和表面微观形貌进行检测,并探讨了热处理工艺对铝阳极组织结构的影响.结果表明,退火处理...     

复合氧化物的制备及其在铝-空气电池中的性能

采用共沉淀法和高温煅烧制备了AlMn复合氧化物、FeMn复合氧化物、ZnMn复合氧化物和BiSn复合氧化物,采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对产物的物相结构、形貌等进行了表征;并将4种复合氧化物作为铝–空气电池空气电极催化剂进行了恒流放电、循环伏安、交流阻抗、阴极极化测试。结果表明:所制备的4种复合氧化物形貌皆不同。除AlMn复合氧化物外,其他3种复合氧化物都具有较好的催化性能。FeMn复合氧化物组成的电极活性最差。用ZnMn复合氧化物制备的电池在20mA/cm~2的电流密度下电压平台高达1.46V,在100mA/cm~2电流密度下还能保持0.72V,相比其他3种复合氧化物其性能最佳。     

不同碳导电剂对铁-空气电池性能的影响

金属-空气电池（MABs）具有成本低、环境友好、比功率和比能量高等优点,而其中的铁-空气电池（IAB）更具有资源丰富以及高比能量等特点,但IAB在充放电过程中存在的铁电极钝化、腐蚀、自放电、析氢反应以及体积变化等问题制约着其发展。考虑到在铁负极制备过程中通常使用乙炔黑作为导电与支撑活性物质的作用,为了考察其他碳材料对铁电极电化学性能的影响,分别利用乙炔黑、石墨粉和碳纳米管制备了不同的铁电极,并与Pt/C空气电极组装成相应的铁-空气电池,对这些电池进行了不同电流密度下的充放电研究并测试了放电极化曲线。结果表明,碳纳米管修饰铁负极的电池整体性能优异,表现出较高的循环稳定性、较高的充放电电压效率以及功率密度。     

铝空气电池关键技术研究进展

金属空气电池也称金属燃料电池,是一种将金属的化学能直接转化为电能的装置。金属铝在地壳中储量丰富且具有较高的理论体积比能量,因此铝空气电池成为近年来关注的热点,然而金属铝在碱性电解液中的析氢问题一直是阻碍铝空气电池发展的主要因素。本文综述了铝空气电池关键技术的研究进展,包括铝合金阳极、铝腐蚀抑制剂、空气电极结构、电解质、催化剂等方面。使用含Sn、Ga、In等元素的铝合金阳极,将金属铝加工成超细晶材质,在电解质溶液中添加铝腐蚀抑制剂均可在一定程度上提高铝电极效率。铝空气电池已经在诸多领域实现应用,随着研究的继续深入,铝空气电池在能源行业将拥有广阔的应用前景。     

铝-空气电池废电解液制备片状氧化铝的研究

以铝-空气电池废电解液为原材料,用硫酸铝调节pH值,用硫酸钾作为熔盐制备片状氧化铝(α-Al₂O₃),研究了合成温度、晶种添加量对α-Al₂O₃粉体体积分数、粒度大小及粒度分布的影响规律。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和激光粒度仪等,对加入不同晶种量的α-Al₂O₃粉体的结构和形貌进行表征。结果表明,添加晶种后可以提高α-Al₂O₃粉体的体积分数,减小α-Al₂O₃粉体的粒度,使α-Al₂O₃粉体的粒度分布更集中,同时使α-Al₂O₃粉体更分散。此外,当晶种添加量为5%(质量分数)时,制备出的片状α-Al₂O₃的体积分数可达97.0%,平均粒度约为7.24μm。     

Zn对Mg-Al-Pb-Zn系镁阳极材料组织结构及电化学性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射及扫描电镜研究Zn含量对Mg–Al–Pb–Zn系镁阳极材料显微组织、相结构及表面形貌的影响;通过恒电流法、动电位极化法、排水集气法等研究该镁合金的腐蚀行为和电化学性能。结果表明：随着Zn质量的增加,合金晶粒愈加细小,形成细小的等轴晶;合金主要由α-Mg基体及长棒状的β-Mg17Al12相、颗粒...     

锌-空气电池Co-PPy-C复合催化剂的电化学性能研究

采用化学氧化聚合法合成了以碳为载体的钴-聚吡咯(PPy)配合物Co-PPy-C,作为气体扩散电极的氧还原催化剂。利用极化曲线、交流阻抗、计时电流等电化学方法测试了其在碱性介质中(6 mol/L KOH)氧气气氛条件下氧还原的催化性能。电极电位在-0.20 V vs.Hg/HgO时,催化剂电流密度达到158 mA/cm2,显示出优越的氧还原电催化性能;采取催化层/集流体/气体扩散层的排布方式,以纯锌为负极,6 mol/L的KOH为电解液,将气体扩散电极与锌负极组装成锌-空气电池。电池以80 mA/cm2进行恒流放电,放电电压为1.0 V,且性能稳定。     

铝及其合金电化学复合处理技术及研究进展

叙述了铝及其合金表面一次和二次电化学复合处理技术，发展概况以及它们的特点和适用范围。重点介绍一次电化学复合处理技术，即复合阳极氧化方法。该方法工艺简单，成本低，适用范围广，溶液稳定，膜层性能优良。但是，还应加强对粉体细度及电化学复合机理方面的研究。     

铝电解槽炭阳极添加碳酸锂对阳极过电压的影响

在试验室铝电解槽就碳酸锂对炭阳极的影响进行了研究。用稳态的,瞬时断电的方法测定了阳极的反电动势。在可测精度下,没有发现碳酸锂对阳极过电压或阳极反应速度有显著影响。     

锂-空气电池的高性能空气电极的性能研究

锂-空气电池是比能量最高的二次电池,已成为当今化学电源领域的研究热点。在锂-空气电池的各个组件中,空气电极的设计和制备是进一步提高锂-空气电池性能的关键。以简单的合成方法制备了一种具有高催化活性的镍酸镧（LaNiO₃）催化剂,利用Super P作为催化剂载体制备了一种新型空气电极。实验结果表明,含有LaNiO₃催化剂的锂-空气电池具有良好的充放电性能,放电电压平台为2.59 V,放电容量达到1 109 mAh·g^-1。比较了2种碳材料（Super P和GNS）作为催化剂载体的空气电极对电池充放电性能的影响,发现多孔性的空气电极结构更有利于电池性能的提高。此外,还分析了控制电解液（1 mol·L^-1 LiTFSI/TEGDME）中水含量的必要性。由Super P、LaNiO₃及水含量小于1×10^-5的电解液（1 mol·L^-1 LiTFSI/TEGDME）组装成的锂-空气电池具有良好的循环性能,循环第五圈的容量保持率为96.21%,且不出现电压平台的明显变化。     

光电化学电池的原理及其应用

本文从光电化学电池的原理和应用事例出发，提出了利用半导体电极、金属电极、氯碱工业用离子交换膜构成一个光电化学体系，探讨了用该体系生成氢气，氯气和烧碱的可能性。     

碱性体系中硅酸钠对铝阳极电化学性能的影响

为了提高Al的耐蚀性以及活化性能,用线性扫描伏安法、交流阻抗、恒电流放电等方法,研究了在4 mol/L KOH溶液中,添加剂Na2Si O3对铝阳极(99.999%)电化学性能的影响,结果表明:当Na2Si O3质量分数为3.0%时,铝阳极具有较好的活化和缓蚀性能。Al的缓蚀率达52%,且开路电位Eocp负移出现最大值达-1.743 V。在-1.2 V下,Al的电流密度高达102.5 mA/cm2,几乎与Al在4 mol/L KOH中相等。然而,当3.0%Na2Si O3加入到(4 mol/L KOH+饱和Ca(OH)2)时,则Al的缓蚀率达84.3%,且活化程度超过Al在4 mol/L KOH中的情况。     

汽车用5052铝-镁合金阳极氧化及封闭工艺的研究

使用草酸阳极氧化技术对汽车用5052铝-镁合金进行阳极氧化处理,并研究了阳极氧化对铝-镁合金耐蚀性的影响。铝-镁合金的阳极氧化属于氧化膜的生成和溶解的动态过程。氧化膜主要由多孔层和阻挡层构成,厚度约为8μm。经过阳极氧化处理后,铝-镁合金的耐蚀性显著提高。重铬酸钾封闭后,腐蚀电流密度下降为原来的10%,膜电阻显著增大,进一步提高了铝-镁合金的耐蚀性。     

从商业化角度看锂-空气电池的发展

锂-空气电池的完全商业化,一直是该研究领域的目标。但实现该目标,必须考虑到各方面的问题,任何小的影响因素都应该尽量考虑在内。负极需要保护其不受水分、二氧化碳、电解液中反应中间物等物质的侵蚀,并抑制枝晶的产生。正极中高效的电极反应催化剂及能容纳放电产物的高比表面积结构是维持电池稳定循环的基本要求。合理的添加剂对电解液性能的提高也非常有必要。电池整体需考虑各种外部因素,如电池构造、尺寸放大等。目前有关锂?空气电池的研究已经取得了很多进展,但仍然缺少决定性突破。以商业化为最终目的,本综述从锂?氧气电池各组成部分切入,对近几年的研究进展进行总结,着重于电池体系整体的研究报道,对未来锂?空气电池的发展进行了展望。     

超声波对铝阳极氧化工艺及膜层性能的影响

将超声波应用于铝的阳极氧化处理,研究了超声波对阳极氧化特性曲线、电解工艺参数和膜层形貌的影响。结果表明,超声波能增加氧化膜的生长速率,提高阳极氧化温度与氧化电流密度的上限值,可实现在较高温度和大电流密度下对铝进行阳极氧化。超声波作用下获得的铝氧化膜层表面孔隙率低,膜层均匀,膜的厚度与硬度都比不加超声波体系有明显提高。