铝合金阳极材料研究进展

铝-氧化银电池由于其高理论能量密度、高功率密度、放电电压平稳、安全可靠等特点,主要应用于鱼雷电池中。从铝合金阳极的活化机理、合金元素和热处理对铝-氧化银电池的铝合金阳极性能的影响等方面,综述了国内外铝-氧化银电池用铝合金阳极材料的研究进展。     

碱性铝-空气电池用铝合金阳极的研究进展

近年来,通过研制各种新型铝合金阳极及相应电解质的添加剂,使铝-空气电池的研究取得了很大的进展.从铝阳极的反应活化、钝化机理、添加合金元素的影响和缓蚀剂等方面,综述了近几十年来,国内外碱性铝-空气电池合金阳极材料的发展和应用概况.     

铝-空气电池的研究进展

铝-空气电池以轻质金属铝作为阳极活性物质,以空气中的氧气作为阴极活性物质,具有容量大、比能量高、成本低、无污染等优点,被认为是未来很有发展潜力和应用前景的电池。铝-空气电池的研究工作可分为铝阳极、空气电极和电池结构等,从这几个方面对国内外的铝-空气电池研究现状进行介绍,并对铝-空气电池的未来研究方向进行展望。     

铝-空气电池的研究进展

对铝-空气电池阳极的合金化与热处理、电解液及添加剂、空气电极氧还原机理与催化剂等方面的研究进展进行了综述。     

锌对铝铟阳极的影响

铝具有优异的电化学性能,是开发电池的理想材料,但在应用上仍存在着一些有待解决的问题。将铝用于性能优于许多其它常用电池的铝 空气电池的阳极材料,通常采用铝 镓系列合金,而铝 铟系列合金的应用由于铝与铟合金化的难度而受到限制。研究了将锌分别作为铝合金添加元素及电解液添加剂引入铝 空气电池用铝 铟阳极中,锌对铝 铟阳极的影响。结果表明,锌能有效地促进铝与铟的合金化;在碱性电解液中,Al In Zn合金电极的腐蚀电位比纯铝的负移了约70mV,表明锌能有效地降低铝阳极极化,使析氢速度大大降低;在中性电解液中,当ZnCl2浓度增至5.8×10-3mol·L-1时,活化电位负移了近300mV,去极化效果最为理想,ZnCl2浓度增至7.7×10-3mol·L-1时,阳极利用率提高至68.4%,自腐蚀电位达到-1.42V,同时对降低铝电极的负差数效应也有较好效果。     

锡酸钠与邻胺基苯酚对铝阳极的共同抑氢作用

通过恒电流集气、稳态极化曲线和交流阻抗等电化学方法研究了常温及高温下,碱性介质中锡酸钠与邻胺基苯酚对铝阳极的共同抑氢作用。试验结果表明:锡酸钠与邻胺基苯酚对碱性介质中铝阳极的自腐蚀析氢有着很好的抑制作用。温度升高,铝阳极在碱性介质中的自腐蚀加剧,锡酸钠与邻胺基苯酚的抑氢效率提高,且作用平稳。     

铝合金阳极的氢离子去极化腐蚀

采用热力学计算并绘制E-pH图、塔菲尔方程作极化修正、腐蚀速率和腐蚀稳定电位测定等方法,研究了氢离子去极化腐蚀对铝-空气电池中铝阳极电化学性能的影响。在不同pH值溶液中,铝的稳定电位比热力学平衡值正移0.5~0.8 V,与铝在水性电解液中的稳定电位-pH图吻合。     

环保型添加剂对铝阳极电化学性能的影响

为了提高铝的耐蚀性以及活化性能,用电化学方法研究了在4 mol/L KOH溶液中,环保型添加剂乌洛托品[六次甲基四胺(CH2)6N4]、吐温-80和明胶对铝阳极(99.999%)电化学性能的影响,结果表明,添加0.5%乌洛托品,不仅使铝的析氢腐蚀速度降低(缓蚀率70%),又能最大程度保持铝阳极的活性(与铝在4 mol/L KOH水溶液中的情况非常接近),开路电位Eocp由-1.765 V负移到-1.865 V.当分别添加0.5%吐温-80和1%明胶时,则铝的缓蚀率达80.54%和74.46%,且Eocp负移出现最大值(-1.950 V和-1.960 V),但铝的极化稍微有所增加.     

电解液组成对Al/AgO电池性能的影响

用恒电流放电技术和扫描电子显微镜(SEM)研究了添加缓蚀剂Na2SnO3的含量和反应产物NaAlO2的浓度对Al/AgO电池在20%NaOH溶液中的电压、析氢速率和铝阳极表面形貌的影响。结果表明:在NaOH溶液中添加Na2SnO3,可以降低铝阳极的析氢速率,减少铝的阳极极化,改变铝阳极的腐蚀形貌;加入NaAlO2阻碍铝阳极的溶解,降低了Al/AgO电池的电压,不利于Sn的析出,使铝阳极的析氢速率增大。     

铝合金阳极活化机理研究进展

铝合金是一种理想的阳极材料,在化学电源和牺牲阳极方面已得到越来越广泛的应用。综述了近年来铝合金阳极在中性和碱性电解液中活化机理的研究情况,铝合金阳极中合金元素在铝阳极活化过程中的作用机理,溶液中阴离子对铝合金阳极活化过程的影响。具体阐述了中性溶液中含In、Hg、Ga等合金元素的铝合金阳极“溶解沉积”机理,以及在碱性介质中铝合金活化钝化的原因;Cl-、OH-等阴离子在铝合金阳极活化过程中的重要作用     

Atomic Mixing Behavior of Co/Al(001) vs. Al/fcc-Co(001): Molecular Dynamics Simulation

Using molecular dynamics simulations, we investigated the interface structures and the growth behaviors of nano-scale Al/Co/Al multilayers. For Co on Al(001), interface mixing occurred irrespective of the incident energy (K_i). Interestingly, increasing the incident energy increased the thickness of the mixing layers and decreased the roughness of the Co surface. In the case of Al on Co(001), in contrast to the case of Co/Al, interface mixing could not be found, especially for low incident energy. From these investigations, an optimized deposition technique is proposed that improves the quality of the interface/surface of the deposited thin film by controlling the incident adatom energies.     

DFT Studies on Al Distribution and Bronsted Acid Sites in Zeolite ECR-1

Abstract

Based on the density functional theory (DFT), the distribution of Al and Bronsted acid sites in zeolite ECR-1 were studied by utilization of SIESTA (Spanish Initiative for Electronic Simulations with Thousands of Atoms) code at DZ2P basis set level. The 8?T cluster model was used to calculate the Al substitution energies at 10 independent T sites, the proton affinity energies and the adsorption energies of NH₃ and acetone at the acid site were obtained. The results indicate that T1, T2 and T3 are the priority Al substitution sites in the skeleton of zeolite ECR-1, demonstrating that Al in MAZ and MOR layers of zeolite ECR-1 are rich and poor, respectively, which is consistent well with the experimental results. Bronsted acid is preferentially located in Al1(O8H)Si1, Al2(O12H)Si2 and Al3(O13H)Si3, and the most acidic site is Al3(O13H)Si3.     

铝合金阳极在碱性介质中的电化学性能

介绍了两种Al Pb In Ga X(X为Mg、Sn)系新型铝合金阳极材料 ;用恒电流方法和动电位方法研究了新型合金阳极在碱性氯化钠介质中的电化学性能 ,分析了介质 pH值、介质温度、极化电流密度对电极电位的影响 ;用金相显微镜、扫描电子显微技术观察了铝合金的微观组织和阳极溶解后的表面腐蚀状态。结果表明 :新型铝合金阳极材料开路电位较纯铝稍低 ;自腐蚀速率急剧降低、电极表面腐蚀溶解均匀 ;新型铝合金在碱性氯化钠介质中不能形成钝化膜 ,阳极极化明显减少 ;在碱性氯化钠 (2 5 %KOH 3 .5 %NaCl)介质中大电流密度 (80 0mA/cm2 )下新型合金阳极材料 (1# 、2 # )的稳定电极电位可分别达到 -1.3 5V、-1.45V (vs .Hg/HgO)。     

Ni_3Al基高温合金瞬态液相扩散连接过程中元素扩散行为研究

研究了采用3种不同中间层合金瞬态液相扩散连接Ni3Al基合金过程中,中间层合金与母材之间的元素相互扩散行为。结果表明,对于不含Al元素的中间层合金,母材中的Al向焊缝的溶解扩散是控制焊缝中γ′相析出的决定因素。中间层合金中加入Mo、Co、W等元素后使Al的扩散明显减慢,焊缝中元素扩散均匀化的时间显著加长。     

C1000H在铝电解槽微机控制系统中的应用

本文较详细地阐述了日本ＯＭＲＯＮ可编程序控制器在铝电解槽微机控制系统中的开发应用情况，在全国三十余家铝厂中广泛应用，取得了良好的经济和社会效益。     

高活性铝合金阳极材料制备及电性能

用熔铸法和压力加工技术制备了三种不同锡含量的铝合金电极材料。采用扫描电子显微镜(SEM)对铝合金电极材料放电后的表面形貌进行了表征,采用排水法测试了合金的析氢速率,借助电化学方法测试了材料的电化学性能。结果表明,铝合金静态析氢量随着锡元素含量增加而减小;研制的新型铝合金负极材料,可望开发用于高比能量的铝合金电池。     

Al取代α-Ni（OH）2的研究进展

Al取代α-Ni(OH)2具有高的放电比容量和质子扩散系数,成为近几年的研究热点。从Al取代α-Ni(OH)2的稳定化机理、制备方法和掺杂改性等方面综述了其研究进展,最后展望了Al取代α-Ni(OH)2的应用前景。     

添加剂对铝阳极电化学性能的影响

选择SnCl2和ZnCl2作为中性溶液中的添加剂进行研究,中性母液为0.5mol/L NaCl,Al-In合金电极为工作电极。采用多种电化学实验方法测试各种添加剂对Al-In电极在中性及碱性电解液内的阳极极化曲线、析氢曲线、阳极利用率、开路电压、自腐蚀电位的影响。结果表明,引入的添加剂均能不同程度地提高Al-In阳极电化学性能,使腐蚀电位负移,抑制析氢反应的发生,提高阳极利用率。