纳米碳材料增强铅基阳极在锌电积中的电化学行为

基于纳米碳材料的析氧催化活性,分别研究了典型的0维、1维和2维等6种纳米碳材料作为催化增强相制备铅基复合阳极,并在模拟锌电积条件下通过循环伏安曲线、阳极极化、交流阻抗测试以及耐蚀测试比较了复合阳极的电化学行为.结果 表明,纳米碳材料作为增强相掺杂金属铅形成的金属基复合材料表现出优异的析氧电催化活性,其在500 A/m2...     

锌电积工业用新型泡沫铝/Pb-0.6 wt%Ag合金复合阳极电化学性能研究

为改善传统锌电积阳极存在的高析氧过电位和高银含量的缺陷,本文发明了一种新型泡沫铝/Pb-0.6 wt%Ag复合阳极。采用计时电位法,扫描电镜,交流阻抗和塔菲尔测试方法对比研究了在160 g/L H2SO4极化72 h后泡沫铝/Pb-0.6 wt%Ag复合阳极和Pb-0.6 wt%Ag阳极的电化学性能。结果表明：泡沫铝/Pb-0.6 wt%Ag复合阳极的阳极膜比Pb-0.6 wt%Ag阳极的更平整,且抗腐蚀能力更强。此外,泡沫铝/Pb-0.6 wt%Ag复合阳极的稳定阳极电位更小,与其通过计时电位法和交流阻抗获得的高PbO2,低PbO, PbO?PbSO4含量和低Rct值一致。而且还发现泡沫铝/Pb-0.6 wt%Ag复合阳极具有更优异的析氧反应行为。     

IT-SOFC复合阳极材料CDC-LSCMCo的制备及性能

采用甘氨酸-硝酸盐法(GNP法)一次性合成固体氧化物燃料电池复合阳极材料Ce0.8Ca0.2O2-La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5-xCoxO3-δ(CDC-LSCMCo)。XRD、SEM和EDS分析结果表明:1350℃下烧结5h能够得到单一萤石-钙钛矿结构且粒度较小(1μm左右)的复合阳极粉体。电导率的测试研究发现,温度大于750℃时,电导率随Co含量的增加而增大。800℃时,CDC-LSCMCo0.15分别在空气与氢气气氛下的电导率分别为10.5和0.7S·cm-1。SEM和XRD分析表明:CDC-LSCMCo与La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ电解质材料有很好的热与化学相容性,是一种应用前景良好的IT-SOFC阳极材料。     

Pb-0.3%Ag/Pb-CeO2复合阳极材料电化学性能

采用双脉冲电沉积,在Pb-0.3%Ag(质量分数,下同)合金基体表面制备了Pb-0.3%Ag/Pb-CeO2复合阳极材料,研究了不同正向脉冲平均电流密度(2~5 A·dm-2)和镀液中CeO2颗粒浓度(0~20 g/L)下制备的复合阳极材料电化性能,在50 g·L-1 Zn2+,150 g·L-1 H2SO4,35℃溶液中测试了阳极极化曲线、循环伏安曲线和塔菲尔曲线,获得了析氧动力学参数、伏安电荷、腐蚀电位和腐蚀电流。结果表明:在正向脉冲平均电流密度为3 A/dm2和镀液中CeO2颗粒浓度为15 g/L下制备的Pb-0.3%Ag/Pb-CeO2复合阳极材料在[ZnSO4+H2SO4]溶液中具有较高的电催化活性,较低的析氧过电位,较好的电极反应可逆性和耐腐蚀性。在[ZnSO4+H2SO4]溶液中,复合阳极材料在测试电流密度500 A/m2下的析氧过电位为1.134V,比Pb-1%Ag合金降低37 mV;腐蚀电流为1.97×10-4 A,明显低于Pb-1%Ag合金,表现出了良好的耐腐蚀性能。     

温度对铂钽复合阳极电化学性能的影响

对铂钽复合阳极在200 mA/cm2的电流密度下进行了恒电流试验,通过测量动电位极化曲线以及电化学阻抗谱,研究了阳极在不同温度海水中的电化学行为,利用扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对阳极形貌及成分进行了分析。电化学试验结果表明,铂钽复合阳极能承载较大的电流密度;随温度的降低,法拉第电荷传递电阻增大,阳极电化学催化活性有所下降。SEM分析结果表明,阳极表面有微裂纹,阳极工作时表面有大量气体析出,加速了阳极的溶解。     

SOEC多层复合阳极的制备及性能研究

采用共沉淀-共沸蒸馏法合成锶掺杂的锰酸镧(LSM)粉体,在此基础上制备了LSM与钇稳定的氧化锆(YSZ)的复合材料,并研究了该材料应用于固体氧化物电解池(SOEC)阳极的性能.通过XRD、TEM、SEM等手段分析了该材料的化学稳定性及微观结构.通过动电位扫描以及电化学阻抗谱(EIS)研究了该阳极材料的电化学性能.TEM分析显示共沉淀-共沸蒸馏法在减小粉体粒径方面要优于传统的共沉淀方法.SEM结果显示经过1200 ℃,2 h的烧结后,复合阳极与电解质结合紧密,阳极材料内部孔隙均匀,YSZ与LSM两相各自形成连通的网络结构.对不同组成和不同结构的阳极复合材料的电化学性能进行了测试,结果显示多层的阳极结构增加了三相界面(TPB)的长度.     

甘氨酸-硝酸盐法制备NiO-Sm掺杂CeO2复合阳极粉末研究

采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法合成了中温固体氧化物燃料电池NiO-SDC复合阳极粉末。通过XRD和扫描电子显微镜对不同甘氨酸／金属离子摩尔比合成的复合粉末的结构和形貌进行了研究。XRD结果表明，直接燃烧合成的复合粉末除了NiO和CeO2的衍射峰外，还有Ni2O3衍射峰存在，粉末经900℃煅烧2h后Ni2O3峰消失，表明形成了NiO-SDC复合阳极粉末。氢气条件下的热重分析表明，复合粉末中NiO和SDC两相比例与溶液组分配比基本一致。制备的不同NiO含量薄膜阳极的电解质支撑单电池性能测试结果表明，阳极为60％NiO-SDC的单电池具有最高的开路电压。     

乙二胺四乙酸对AZ31镁合金复合阳极氧化膜性能的影响

采用阳极氧化方法在AZ31镁合金表面制备了一种新的包含Al2O3纳米颗粒的复合阳极氧化膜,研究了添加剂乙二胺四乙酸(EDTA)对复合阳极氧化的影响。采用扫描电镜观察了复合阳极氧化膜的表面形貌及磨痕的形貌;利用涡流测厚仪测试了复合阳极氧化膜的厚度;采用极化曲线和往复摩擦磨损试验评价了复合阳极氧化膜的耐蚀性和耐磨性。结果表明,有机添加剂EDTA对阳极氧化的成膜电压、氧化膜表面形貌、厚度及其耐蚀性能均有较大影响。当EDTA浓度为0.03 mol/L时,复合阳极氧化膜表面连续致密,孔洞细小且分布均匀,耐蚀性能相对较优,且具备优异的耐磨性能。     

添加n-SiC铝合金复合阳极氧化膜与硬质阳极氧化膜的磨擦磨损性能

采用金相显微镜、测厚仪对铝合金硬质阳极氧化膜和添加n-SiC复合阳极氧化膜的横截面组织、纵截面组织进行分析和研究,采用扫描电镜和X射线能谱仪证实n-SiC进入了氧化膜中,运用磨损试验对复合阳极氧化膜性能进行了性能检测,结果表明,添加n-SiC铝合金复合阳极氧化膜的耐磨性能较好。     

锌电积用Pb-Ag阳极MnO2镀膜的电化学性能

锌电积用Pb-Ag阳极存在析氧过电位高、表面铅易电化学氧化溶解,造成阴极电锌品质低等突出问题,如何减少阳极的溶铅污染并提升其催化析氧活性、降低反应能耗,成为亟待解决的难题。本文在Pb-Ag阳极表面电沉积一层均匀、致密的MnO₂薄膜,采用SEM、XRD和ICP等对MnO₂催化层的表面微观形貌、晶体结构和溶液含铅量进行分析;采用CV、LSV、EIS和Tafel等对Pb-Ag/MnO₂阳极的析氧催化活性和耐腐蚀性能进行分析。结果表明：在MnSO₄-H₂SO₄溶液中,当循环速率为200 mL/min、温度为80℃时,以4 mA/cm²电沉积120 min制备的Pb-Ag/MnO₂镀膜电极具有最佳的催化析氧和耐蚀性能;PbAg阳极经优化镀膜后,50 mA/cm²时其析氧过电位由936 mV降低为648 mV,腐蚀电流密度由7.03μA/cm²降低至0.66μA/cm^2<...     

The durability of different elements doped manganese dioxide-coated anodes for oxygen evolution in seawater electrolysis

Manganese-molybdenum (Mn-Mo), manganese-molybdenum-vanadium (Mn-Mo-V), manganese-molybdenum-iron (Mn-Mo-Fe) and manganese-iron-vanadium (Mn-Fe-V) anodes were prepared by anodic electrodeposition on iridium oxide-coated titanium substrates for oxygen evolution in seawater electrolysis. XRD, FESEM, EDX and oxygen evolution efficient analysis revealed that the prepared anodes had a γ-MnO₂ structure and show a unique mesh-like nanostructure. Oxygen evolution efficiencies were all measured to be more than 99%. The durability tests were performed at 1000 A·m^− 2 in 3.5 wt% NaCl solution at pH 12 and 90 °C. The Mn-Fe-V anode was the most stable electrode during the sea water electrolysis, and maintained an oxygen evolution efficiency of 87.96% even after 500 h. It has been found that the main reason for the eventual decrease in oxygen evolution efficiency was partly because of the peeling and electrochemical dissolution of the oxide layer after electrolysis. Also, it was found that the addition of iron and vanadium would maintain a high level of oxygen evolution efficiency during electrolysis.     

SnO2/Ni复合锂离子电池负极材料的制备及其电化学性能

采用机械球磨法将纳米SnO2和Ni粉末复合,作为锂离子电池负极材料。采用XRD、SEM、TEM和EDS分析球磨过程中材料结构和形貌的变化。对SnO2/Ni复合负极材料的首次库仑效率、循环稳定性及CV曲线等进行测试分析。结果表明:将复合粉末球磨适当时间后,SnO2和Ni可形成结合充分、颗粒尺寸细小、分布均匀的复合材料;SnO2和Ni的复合可有效提高SnO2的首次库仑效率和循环稳定性;SnO2/Ni复合负极材料的循环稳定性随球磨时间的延长而增加,但电极的首次库仑效率随球磨时间的延长呈先增加后下降的趋势;Ni的引入有效减小了SnO2在首次充放电循环过程中生成Li2O的不可逆反应程度,并在随后的循环过程中部分以Li-O化合物的形式进行可逆反应。     

热处理对Mg-Al-Pb阳极电化学性能及腐蚀行为的影响

采用感应熔炼法制备Mg-6%Al-5%Pb(质量分数)阳极材料,采用电化学法和化学浸泡法研究热处理对其电化学性能及腐蚀行为的影响,采用扫描电镜对其不同热处理状态下阳极材料的显微组织及腐蚀表面形貌进行观察.结果表明Mg-6%A1-5%Pb阳极试样经100℃时效8h处理后Al和Pb弥散分布在镁基体中,其稳定电位为-1.455V(相对于标准氢电极),腐蚀电流密度为0.063mA/cm2,平均析氢速率为0.8mL/(cm2.h),表现出较好的综合性能;Mg-6%Al-5%Pb阳极的析氢在达到稳态之前存在孕育期,在孕育期内析氢速率较小,达到稳态以后析氢速率增大,直至趋于恒定.     

Preparation and electrocatalytic properties of Ti/IrO2-Ta2O5 anodes for oxygen evolution

1 Introduction Oxygen and chlorine evolution reaction are the common and most important electrochemical reactions in electrolysis industry. As the Ti/RuO2-TiO2 anode has been successfully developed and widely employed in the electrochemical industry, the …     

合金元素Ga和In对Mg阳极组织和电化学性能的影响

采用动电位极化和恒电流曲线测试合金元素Ga和In对Mg阳极材料电化学性能的影响。采用扫描电镜法分析Mg?In?Ga合金的显微组织和腐蚀表面,并用X射线衍射法检测Mg?0.8%In合金和Mg?0.8%Ga?0.3%In 合金的腐蚀产物。结果表明：Mg?xIn (x=0?0.8%)合金中没有第二相出现,Mg?0.8%In?xGa (x=0?0.8%)合金中存在富含Ga和In元素的晶间化合物。合金元素In和0.05%?0.5%Ga的添加提高了镁阳极的耐腐蚀性能,Ga元素的添加更促进了Mg?In合金的电化学活性。Mg?0.8%In?0.8%Ga合金的平均电位最负,为?1.682 V,此电位比AZ91D合金的?1.406 V更负。Mg?In?Ga合金的腐蚀类型是全面腐蚀,其腐蚀产物是Mg(OH)2。     

In对Al-Mg-Ga-Sn-(In)铝合金阳极组织及电化学性能的影响

在Al基体中添加Mg、Ga、Sn、In合金元素,通过正交试验设计了9组铝-空气电池阳极材料。采用动电位极化试验、析氢试验和恒电流放电试验对铝合金阳极的电化学性能进行优化,通过扫描电镜和能谱测试仪观察了合金的显微组织及成分。结果表明,没有添加In元素的1号合金(Al-0.5Mg-0.05Sn-0.05Ga)、5号合金(Al-Mg-0.1Sn-0.2Ga)和9号合金(Al-2Mg-0.2Sn-0.1Ga)铝阳极具有较差的放电性能和较高的自腐蚀速率,而添加0.05wt% In元素的7号铝阳极(Al-2Mg-0.05Sn-0.2Ga-0.05In)具有最好的放电电压(平均电位-1.968 V)和抗腐蚀性能 (自腐蚀速率0.193 mL·cm^-2·min^-1)。对比去腐蚀产物后的合金表面形貌,发现5号合金的腐蚀表面布满较深的腐蚀坑,这增加了铝合金的自腐蚀,而7号合金的表面具有较浅的腐蚀坑,这减缓了电解液中离子传递和自腐蚀速率。 因此,7号铝合金适合用作铝-空气电池阳极材料。     

聚苯胺对锌电积用复合惰性阳极材料电化学性能的影响(英文)

为了寻找一种可以替代锌电积用 Pb-Ag 合金的阳极材料,通过 PANI(聚苯胺)、WC(碳化钨)颗粒与 Pb2+的双脉冲电沉积,在 Al 合金基体上制备了 Al/Pb-PANI-WC 复合惰性阳极材料。测试了镀液中不同 PANI 浓度下制备的惰性阳极材料的阳极极化曲线、循环伏安曲线和塔菲尔极化曲线,采用扫描电镜考察复合惰性阳极材料的微观组织特征。结果表明:当将制备镀液中 PANI 浓度控制在 20 g/L 时,Al/Pb-PANI-WC 复合惰性阳极材料的微观组织和成分分布均匀,在含 50 g/L Zn2+、150 g/L H2SO4的 35 °C锌电积液中具有较高的电催化活性、较好的电极反应可逆性和耐腐蚀性,在电流密度 500 A/m2和 1000 A/m2下的析氧过电位与 Pb-1%Ag 合金相比分别降低了 185 mV 和 166 mV。     

Ga和Bi对Al-Zn-Sn牺牲阳极电化学性能的影响(英文)

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDAX)和电化学性能测试等方法,研究了Ga和Bi对Al-7Zn-0.1Sn(质量分数,%)牺牲阳极微观组织和电化学性能的影响。Al-Zn-Sn合金加入Ga和Bi元素后,合金组织由粗大枝晶转变为等轴晶,仅剩下少量枝晶。Al-7Zn-0.1Sn-0.015Ga-0.1Bi合金具有高的电流效率(97%)和均匀的腐蚀形貌,表明添加适量的Ga和Bi元素能有效改善Al-Zn-Sn合金的组织和电化学性能。