Sn含量对Al/Pb-Sn复合阳极在电积铜过程中结构和性能的影响

为了制备性能优异的电积铜用阳极,采用电沉积的方法在铝合金基体表面制备了电积铜用Al/Pb-Sn复合阳极。通过循环伏安法(CV)和时间-电位(t-E)曲线分析了Al/Pb-Sn复合阳极膜在电积铜过程中的阳极过程、耐蚀性和电催化活性;采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析复合电极的形貌及相结构;研究了Sn含量对复合阳极在电极铜过程中结构和性能的影响。CV和t-E曲线分析显示Sn含量的增加促进了Al/Pb-Sn复合阳极阳极反应的进行,使Al/Pb-Sn复合阳极耐腐蚀性和电催化活性增大。SEM分析显示随着Sn含量的增大,Al/Pb-Sn复合阳极的镀态表面和氧化膜的晶粒尺寸增大。XRD谱分析显示随着Sn含量的增大,阳极膜上具有较高电催化活性和耐蚀性的β-PbO_2相含量增大。     

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。     

Mn2+对Al/Pb-Ag-Co阳极在锌电积中电催化性能和耐蚀性能的影响

为提高阳极材料的耐蚀性和电催化活性,以铝为基体,在其表面复合电沉积Pb-Ag-Co合金镀层制备Al/Pb-Ag-Co复合阳极。进一步分析了电积锌体系中不同浓度Mn2+对Pb-Ag-Co复合阳极的电化学性能、外观形貌、物相构成的影响,并确定了最佳Mn2+添加量。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、线性扫描伏安(LSV)曲线、循环伏安(CV)曲线及Tafel曲线进行了表征。结果表明:Mn2+掺杂阳极镀层表面形成一层晶粒细小、致密的PbO2-MnO2层,有利于改善阳极的耐腐蚀性能和电催化活性;当Mn2+的浓度为4 g/L时,复合阳极材料具有较低的腐蚀速率和析氧电位。     

锌电积新型阳极与电积新工艺研究进展

锌电积长期采用Pb-Ag合金为阳极.该阳极存在析氧过电位高、易腐蚀且污染阴极锌等问题,因此人们研究了各类新型阳极与电积新工艺.综述了铅基多元合金阳极、复合电催化铅基阳极和钛基电催化阳极及Zn-NaClO4联合电解和H2扩散阳极电积的研究与应用现状,展望了锌电积新型阳极与电积新工艺的发展方向.     

海水溶解氧量对铂钽复合阳极电化学性能的影响

为研究溶解氧量对铂钽复合阳极电化学行为的影响,通过测量阳极的开路电位、动电位极化曲线以及施加电位分别为0.90,1.15,1.35,1.55 V时的电化学阻抗谱,研究了铂钽复合阳极在不同溶解氧量海水中的电化学行为.结果表明,阳极在溶解氧量分别为0,4,8 mg/L时对应的开路电位分别为0.276,0.296,0.372 V,表明阳极的电化学性能有所降低;在施加电位为0.90,1.15 V时,溶解氧在阳极钝化、过钝化过程中对钝化膜的形成以及溶解具有显著的作用,而随着外加电压的增大,在1.35,1.55 V时,阳极二次钝化过程中溶解氧的影响作用减弱.     

GNP法制备固体氧化物燃料电池复合阳极材料CuxCo1-x-SDC的研究

采用甘氨酸-硝酸盐法制备了CuxCo1-xO-SDC复合阳极材料。利用电化学工作站测试了其电化学性能,使用SEM、电导率、红外、差热-热重分析仪对CuxCo1-xO-SDC进行表征。研究结果表明,在Cu基阳极中加入一种具有高催化活性的金属钴,阳极表现出很好的催化活性,提高了电池的电化学性能。     

电积锌用各类阳极中合金元素对其性能影响的研究现状

目前电积锌普遍采用的是传统阳极Pb-Ag,Pb-Ag-Ca和Pb-Ag-Ca-Sr和部分新型阳极如铅基Pb-MnO2、钛基DSA和铝基铅合金阳极等,其中,各合金元素对阳极析氧电位和腐蚀速率都有影响。为此,从制备工艺、力学性能、耐蚀性和电催化活性等方面阐述了各种阳极的优缺点,介绍了各种合金元素对阳极性能的影响情况。     

锡含量对电积铜用Pb-Ca-Sn合金阳极电化学性能的影响

交叉轧制的合金材料各向异性明显减小,性能较好,目前将其用作电积铜阳极并对其耐蚀性能进行研究的报道较少。采用恒电流极化曲线、循环伏安曲线、交流阻抗曲线、X射线衍射、扫描电镜等测试手段研究了不同Sn含量交叉轧制8次的Pb-Ca-Sn合金的性能。结果表明:随着Sn含量的增加,合金的耐腐蚀性和导电性逐渐增加,析氧过电位逐渐降低,其中Pb-Ca-(1.20%)Sn合金的综合性能最好。     

La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ基固体氧化物电解池复合阳极的制备及性能

采用丝网印刷工艺制备了带有SDC阻挡层的固体氧化物电解池La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ(LSCF)基复合阳极,利用动电位扫描及电化学阻抗谱分析考察了该材料在800℃时的电化学性能,电化学阻抗谱的研究表明,O2-在电极发生氧化反应生成O2的反应速率由电极/阻挡层界面的电荷转移、阻挡层/电解质界面的电荷转移以及氧气的解离吸附或在电极表面的扩散等三个电极过程控制.扫描电镜分析表明,经过长时间的电化学测试及升降温,阻挡层与电解质及复合电极部分均结合紧密,无缺陷.通过与传统的LSM-YSZ复合阳极的极化性能的对比,显示出LSCF材料在SOEC阳极领域良好的应用前景.     

锌电沉积用Al/ Pb-Ag-Sn阳极的电化学性能研究

采用电沉积的方法在铝基体表面制备Pb-0.8%Ag-0.1%Sn复合阳极材料,并应用于电解锌中.研究了电沉积Pb-0.8%Ag-0.1%Sn复合阳极材料和电沉积Pb-0.8%Ag阳极材料及铸造Pb-0.8%Ag阳极材料在Zn SO4-H2SO4体系下极化24 h后的电化学性能,同时利用X射线衍射仪和扫描电镜分别分析三种阳极材料的相组成及观察三种阳极材料的微观形貌.结果显示:电沉积Pb-0.8%Ag-0.1%Sn复合阳极材料电催化性能和耐腐蚀性能比电沉积Pb-0.8%Ag复合阳极材料及铸造Pb-0.8%Ag阳极材料好.X-射线衍射图显示,对应的Pb-0.8%Ag-0.1%Sn阳极表面上β-Pb O2(101)和Pb Ox(1x2)(122)的衍射峰强度最强,说明Pb-0.8%Ag-0.1%Sn阳极表面的导电性优于另外两种阳极.扫描电镜图像显示Pb-0.8%Ag-0.1%Sn复合阳极材料表面形貌更加致密均匀.     

VO_x-Cu浸渍复合阳极支撑的抗硫中温固体氧化物燃料电池的制备与性能

用流延法制备钇稳定氧化锆(YSZ)多孔体素坯,在流延素坯上丝网印刷沉积10Sc1CeSZ电解质,经共烧结得到多孔YSZ支撑致密10Sc1CeSZ薄膜电解质的约为5cm×5cm较大面积的双层膜。在电解质薄膜上依次印刷阻挡层Ce0.8Gd0.2O2(CGO)和阴极La0.6Sr0.4CoO3(LSC)。向多孔YSZ支撑体内浸渍偏钒酸铵、草酸的混合溶液和硝酸铜溶液多次后经低温煅烧后得到V2O5-CuO-YSZ复合阳极。用SEM对双层薄膜结构浸渍前后进行显微结构表征,结果表明流延法制备的多孔YSZ孔洞连通,丝网印刷制备的电解质层致密,电解质厚度约为7μm;浸渍后,催化剂均匀地分布在YSZ孔隙间。在800℃,分别以湿H2和含5.2×10-3体积分数的H2S湿合成气(40%H2,60%CO)为燃料进行电化学测试,开路电压分别为1.07和1.08V,最大功率密度均为37mW/cm2。电性能测试结果表明,该方法制备的固体氧化物燃料电池复合阳极具有抗硫化氢毒化和抗碳沉积的性能。     

Ni浸渍的LST-SSZ复合阳极及其直接甲烷固体氧化物燃料电池研究

La_0.2Sr_0.8TiO₃ (LST) 对于直接甲烷为燃料的固体氧化物燃料电池而言是一种具有潜力的阳极材料。本研究采用传统的固相反应法合成了LST粉体, 按照质量比5: 5混合LST和Sc_0.1Zr_0.9O₂(SSZ)粉体, 以此复合阳极材料制备对称电池并测试其极化阻抗。在氢气气氛中700、750和800℃时阳极极化阻抗分别为5.3、3.0以及2.0 ?·cm²。鉴于LST的电导率较低, 我们通过浸渍工艺加入10wt%的Ni来提高复合阳极的电导率和催化活性, 复合阳极测得的极化阻抗明显减小。以10wt%Ni-LST-SSZ作为阳极材料制备出的阴极支撑型单电池, 其在氢气和甲烷中的最大功率密度分别可达到225 mW/cm²和175 mW/cm², 并且在甲烷燃料中放电时表现出了较好的稳定性。     

Zn-PTFE复合电极的电沉积过程及析氢性能

研究了Zn PTFE(聚四氟乙烯 )复合电极的电沉积过程 ,考察了它在碱性介质中的析氢性能 ,讨论了镀液中PTFE悬浮量、阴极电流密度、电沉积电量及温度对镀层中PTFE含量的影响。结果表明 :控制镀液中PTFE悬浮量为 30ml·L-1 ,镀液温度 2 5℃ ,以 5.0A·dm-2 电流密度电沉积 2 2 .5C ,可制备出PTFE微粒分散均匀的复合电极 ;复合电极与Zn电极相比有更高的析氢过电位 ,这是由于PTFE的憎水性所致。     

超疏水锌镍合金镀层的电化学制备

利用电沉积方法在DH36船板钢表面备了微纳米结构的锌镍合金镀层。采用扫描电镜(SEM)、(EDS)和X射线衍射仪(XRD)和研究了电化学沉积时间对镀层形貌、化学成分和晶体结构的影响。利用接触角测试仪,研究了锌镍合金镀层的润湿性能在PFTEOS修饰前后随电沉积时间的变化。其中沉积时间为3 000 s的微纳米分层结构的锌镍合金镀层,其接触角超过160°,表现为超疏水性。电化学极化曲线测试结果显示,所制备的超疏水锌镍合金镀层的耐蚀性相比于DH36船板钢约提高32倍左右。     

高活性铜/玻璃纤维催化剂的制备及其性能研究

为了降低亚氨基二乙酸的生产成本,解决催化剂活性低、重复使用效果差的问题,通过电沉积的方法制备出高活性的铜/玻璃纤维催化剂,并对其晶格参数和比表面积等进行了测试,再将其用于催化二乙醇胺氧化脱氢合成亚氨基二乙酸.结果表明,自制的催化剂可使亚氨基二乙酸的转化率达到99.4%,选择性达到98.7%,并可循环使用38次以上.Raney Cu/玻璃纤维催化剂与Raney Cu相比具有高活性、高选择性和使用寿命长的特点,可望成为亚氨基二乙酸工业用催化剂.     

不锈钢基Al2O3/SiC双层薄膜的制备和性能

用磁控溅射法在奥氏体不锈钢上分别制备了SiC单层膜和Al2O3/SiC双层膜,研究了溅射气压,溅 射功率以及退火温度对性能的影响.对比了二者的结构、硬度以及耐腐蚀性.结果表明,Al2O3缓冲层降低了SiC薄膜与奥氏体不锈钢基底的热失配和晶格失配,减少了因其而产生的缺陷,从而改善了奥氏体不锈钢上SiC薄膜的结晶质量.     

脉冲电沉积Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的性能

Ni-P/纳米Al2O3复合镀层具有良好的耐磨、耐腐蚀性能,但有关脉冲电沉积Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的报道较少.采用脉冲电沉积方法制备了Ni-P/纳米Al2O3复合镀层,研究了复合镀层的表面形貌、结构及其在5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能,并对300,400,500℃热处理后的复合镀层的显微硬度进行了测试.结果表明:Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的耐蚀性优于1Cr18Ni9Ti不锈钢,但比Ni-P合金镀层差;随镀液中纳米Al2O3浓度增大,复合镀层的显微硬度提高,镀液中纳米Al2O3浓度为25.0 g/L时制得的复合镀层的硬度为685.5 HV;Ni-P/纳米Al2O3复合镀层经400℃热处理后硬度最高.     

PbO2-TiO2镀液中掺杂Ce对制备钛基锌电积阳极材料性能的影响

为了寻找出性能更佳的电积锌用钛基二氧化铅阳极,将CeO2,Ce(NO3)2分别掺杂在电镀液中制备了Ti/PbO2-TiO2阳极.以SEM,XRD分析方法对其形貌、组成元素进行了表征,应用加速电解寿命测试和电化学试验进行了性能测试,分别考察了掺杂CeO2和Ce(NO3)2对PbO2-TiO2阳极稳定性及电催化活性的影响.结果表明:Ti/PbO2-TiO2+CeO2阳极的电催化活性较好,且掺杂CeO2能改善Ti/PbO2-TiO2的导电性,提高了阳极的稳定性,使其电解寿命增长;Ti/PbO2-TiO2+Ce(NO3)2阳极的电催化活性也较好,但并不能增加阳极寿命.