织构对基于Mg-3Al-1Zn合金的镁空气电池性能的影响（英文）

为了研究织构对镁空气电池性能的影响,以商用AZ31镁合金板材为实验材料,分别制备了基于板材轧面和截面的镁空气电池。所用实验材料的表面粗糙度与实际应用中镁合金板材的表面粗糙度相似。通过电化学阻抗谱研究了试样的电化学性能,结果表明截面比轧面更耐腐蚀。通过恒流放电测试研究了电池的放电性能,结果表明基于截面阳极的镁空气电池和基于轧面阳极的镁空气电池相比具有更高的阳极效率(2种电池的阳极效率分别为71.3%和65.7%)。放电24 h之后,通过扫描电子显微镜研究了镁合金阳极基体的表面形貌。轧面阳极显示出一个具有更多孔洞和沟壑的阳极表面,这可能是导致它具有低阳极利用率的原因。因此,被(1010)、(1120)和(1011)取向晶粒所主导的截面阳极更适合运用于镁空气电池。     

织构对基于Mg-3Al-1Zn合金的镁空气电池性能的影响

在本论文中,商用AZ31镁合金板材被用为实验材料。为了研究织构对镁空气电池性能的影响,分别制备了基于板材轧面和截面的镁空气电池。与已经报道过的关于织构对镁合金电化学性能的影响的研究不同,本文所用实验材料的表面粗糙度与实际应用中镁合金板材的表面粗糙度相似。通过电化学阻抗谱研究了试样的电化学性能,结果表明轧面比截面更耐腐蚀。通过恒流放电测试研究了电池的放电性能,结果表明基于截面阳极的镁空气电池和基于轧面阳极的镁空气电池相比具有更高的阳极效率（两种电池的阳极效率分别为71.3%和65.7%）。放电24小时之后,通过扫描电子显微镜研究了镁合金阳极基体的表面形貌。轧面阳极显示出一个具有更多孔洞和沟壑的阳极表面,这可能是导致它具有低阳极利用率的原因。因此,被(10-10)、 (11-20) 和(10-11)取向晶粒所主导的轧面阳极更合适于被运用于镁空气电池。     

固溶处理对镁空气电池阳极用AZ31镁合金放电性能的影响

为了提高镁空气电池的放电电压,采用浸泡失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱、扫描电镜和电池放电测试等研究了固溶处理对AZ31镁合金活化性能的影响以及以铸态、固溶处理AZ31镁合金为阳极、3.5wt%的Na Cl溶液为电解液所组成镁空气电池的放电性能。结果表明,经过固溶处理后,铸态AZ31镁合金中β-Mg17Al12相消失,活化性能得到大幅提高,所以组装成的镁空气电池表现出更高的工作电压,当以20 m A·cm~(-2)的电流密度放电时,放电电压为1.0931 V。     

NaPO_3与SDBS缓蚀剂对AZ31镁合金空气电池在NaCl电解液中放电性能的影响

研究了以铸态AZ31镁合金为阳极材料的镁空气电池在加入了0.5 g/L NaPO_3、0.5 g/L十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、0.5 g/L NaPO_3+0.5 g/L SDBS作为缓蚀剂的3.5%(质量分数) NaCl电解液中的放电性能,测试了AZ31镁合金在不同缓蚀剂溶液中的自腐蚀速率、动电位极化曲线、EIS谱,并使用SEM观察了阳极材料在不同缓蚀剂溶液中的放电形貌。结果表明,加入缓蚀剂可以较好地抑制析氢腐蚀,提高阳极利用率,弱化阳极极化,提高放电电压。其中在NaPO_3+SDBS缓蚀剂溶液中,镁空气电池阳极腐蚀最弱,缓蚀效率可以达到85%,阳极利用率达到43.2%。     

聚苯乙烯磺酸钠/还原氧化石墨烯对镁空气电池性能的影响

为了减少镁阳极的自腐蚀,提高镁空气电池的放电性能,制备了水溶性石墨烯聚苯乙烯磺酸钠(PSS)/还原氧化石墨烯(RGO),研究了镁空气电池在添加了PSS/RGO的NaCl溶液中的放电性能。结果表明:镁空气电池在PSS/RGO-NaCl溶液中具有较高的能量密度(1300 Wh·kg~(-1 ))及阳极利用率(59%);PSS/RGO减小了镁阳极腐蚀速率,提高了阳极活性。     

Mg-Zn-Cu系合金作为镁电池负极材料的性能

针对AZ31镁合金作为镁电池负极存在放电电压低、放电容量低及放电稳定性差等问题,选择Mg-Zn-Cu系合金作为研究对象,采用XRD、SEM、电化学测试及恒流放电测试等方法,研究了合金元素含量对材料电化学性能及放电性能的影响。结果表明:相比于AZ31镁合金,Mg-2.00Zn-1.87Cu(质量分数)合金的放电稳定电压更高、放电容量更大,具有更好的放电性能。     

镁及镁合金电池阳极材料的研究、开发及应用

镁电池阳极材料由于具有电负性好、腐蚀速度稳定和比容量高等特点,在理论研究和实际应用上引起了人们极大的关注。近年来,世界各国纷纷致力于镁电池阳极材料的研究开发。探讨了镁合金的电化学行为,以及其作为镁电池阳极材料的应用研究现状和发展趋势。镁合金作为电池阳极材料具有多方面的优势和巨大的发展潜力。     

海水电池用镁合金阳极的研究进展

海水电池用镁合金阳极因其较负的电极电位、低的质量密度、大的电化学当量而受到人们的广泛关注.概述了近年来有关海水电池用镁合金的研究进展.首先,介绍了常见镁合金海水电池的分类(镁/金属氯化物电池、镁/海水溶解氧电池、镁/过氧化氢半燃料电池),详细说明了几种电池的工作条件与应用领域.其次,归纳了镁合金海水电池存在的问题,包括...     

海水电池用镁阳极的研究与应用

镁阳极材料具有电负性好,比能量高以及密度小等优异性能,在海水电池领域具有广阔的应用前景。综述了近年来国内外镁阳极海水电池的研究及应用,讨论镁阳极材料的活化机制和腐蚀行为,探讨合金元素和第二相对镁阳极电化学活性和耐腐蚀性能的影响,指出今后海水电池用镁阳极材料的发展应在充分研究合金元素活化机理和第二相影响的基础上,研制出自腐蚀速率更小、阳极利用率更高以及比能量更大的新型镁合金阳极材料。     

电解液浓度对AT61、AP65镁合金阳极电化学性能的影响

采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱测试仪、电化学测试仪和电池测试仪等检测技术,分析了轧制退火态AT61(Mg-6%Al-1%Sn)和AP65(Mg-6%Al-5%Pb)镁合金阳极的成分,研究了质量分数分别为3.5%和7.0%NaCl电解液对这两种镁合金阳极电化学性能的影响。结果表明:经430 ℃×16 h均匀化热处理后,轧制退火态AT61和AP65镁合金中Mg₁₇Al₁₂相扩散于基体中;相对3.5%NaCl电解液,两种镁合金阳极在7.0%NaCl电解液中放电性能得到很大提升,同时镁合金-空气电池的放电稳定性得到增强。     

镁空气电池阳极Mg-Al-Pb-La合金的放电行为（英文）

通过电化学技术分析镁空气电池阳极Mg-Al-Pb-La合金的放电行为,并与Mg-Al-Pb合金的放电行为进行比较。结果表明,相对于Mg-Al-Pb合金,Mg-Al-Pb-La合金在开路电位下耐蚀性增强,表现出更好的放电活性。Mg-Al-Pb-La合金阳极的利用效率比商用Mg-Al-Zn (AZ)和Mg-Al-Mn (AM)合金阳极的利用效率高。由Mg-Al-Pb-La阳极和空气阴极组成的单个镁空气电池的平均放电电压为1.295V,在放电电流密度为10 mA/cm2时其放电容量为1370 mA·h/g,比Mg-Li合金作为空气电池阳极时的放电容量高。Mg-Al-Pb-La阳极放电性能的增强是由于显微组织的改变降低了自腐蚀,加速了电池放电过程中氧化产物的脱落。另外,分析了Mg-Al-Pb-La合金阳极在放电过程中的溶解机制。     

镁合金阳极材料的研究现状及应用

镁合金被称为"21世纪的绿色工程材料",镁合金阳极材料具有电极电位负、比容量高和在工作介质中腐蚀速率稳定等特点,在理论研究和实际应用方面引起了国内外研究者的极大关注。综述了镁合金阳极材料在电池和牺牲阳极两个方面的研究及应用现状,分析了镁合金阳极材料研究中存在的问题及发展趋势。     

二次锌-空气电池锌阳极研究新进展

锌-空气电池具有高的理论能量密度(1086W?h/kg)、高安全性和低成本等优点,在电动汽车和便携式电子设备等应用中有望成为储能设备的候选,因此受到了广泛关注。锌阳极作为锌-空气电池的核心部位,目前面临诸多挑战:如枝晶生长、形变、钝化、析氢腐蚀等,限制了二次锌-空气电池的进一步发展和商业化,如何解决锌阳极存在的这些问题成为发展锌-空气电池的研究热点。当前,发展锌-空气电池的关键是开发设计具有良好可逆性和长循环寿命的锌阳极材料,研究重点主要在于阳极添加剂、合金化、包覆及混合电池等。本文主要综述了最近几年关于锌基电池锌阳极研究的一些突破和最新进展,这些信息可应用于二次锌-空气电池。     

镁合金阳极材料在海水中放电的电化学性能(英文)

镁合金可以作为海水激活电池阳极材料来使用。研究了AZ31、AP65和Mg-3%Ga-2%Hg 3种镁合金在海水中放电的电化学性能。Mg-3%Ga-2%Hg合金的阳极极化曲线表明,该合金具有比AZ31和AP65合金更负的腐蚀电位。恒电流放电实验结果表明,Mg-3%Ga-2%Hg合金在海水中表现出更好的阳极放电性能。交流阻抗测试表明,镁合金阳极和海水接触表面的电化学反应决定反应的活性,Mg-3%Ga-2%Hg 合金中的Mg3Hg和Mg21Ga5Hg3化合物比AZ31合金中的Mg17(Al,Zn)12相以及AP65合金中的铅在镁中形成的固溶体具有更好的电化学活性。     

AZ31B镁合金在硝酸镧复合电解液中的电化学行为

镁电极材料具有化学活性高、比容量大、资源丰富、可再生等优点,是一种很有潜力的电池负极材料,但是一直没有得到广泛应用,主要是因为镁及其合金在电解液中存在电压滞后、腐蚀严重等问题,使其无法达到应用标准。因此,研究镁合金作为负极材料的电化学行为和讨论电解液和添加剂的影响,对于镁电池的开发利用具有重要的实用价值和理论意义。通过线性电位扫描、Tafel极化曲线、电化学阻抗、恒流放电技术研究了AZ31B镁合金在含硝酸镧的复合电解液中的电化学行为。添加硝酸镧后,AZ31B镁合金在复合电解液中的腐蚀阻力增大,放电活性增高,放电稳定电位负移,电荷传递电阻值随硝酸镧浓度增加呈现先减小后增大的规律。当硝酸镧浓度为0.001 mol/L时,镁合金的腐蚀电位约为-1.33 V,稳定电位达到-1.28 V,镁表面腐蚀膜被放电电流所破坏,形成大量点蚀坑。     

Electrochemical Performance of AZ31 Magnesium Alloy under Different Processing Conditions

为选择一种高性价比的镁电池阳极材料,借助电化学工作站、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDS)对不同加工状态的AZ31B镁合金电化学性能进行研究。分别将挤压、轧制、铸轧和铸态AZ31B镁合金作为阳极材料,测试其电化学性能。结果表明,在4种加工状态下,挤压态镁合金是性价比最高的一种阳极材料;其组织由均匀细小的晶粒和第二相组成,拥有最负的平衡电位,最低腐蚀电流密度和最小自腐蚀速率;挤压态样品腐蚀后,表面产生疏松细小,且均匀分布的腐蚀产物,降低了阳极极化,增加了阳极利用率。轧制和铸轧态的AZ31B镁合金的电化学活性和耐蚀性能相对挤压态的较低。铸态AZ31B镁合金由于较粗大的晶粒、第二相和铸造缺陷,表现出不稳定的放电曲线和较正的放电电位。不同状态AZ31镁合金的腐蚀均以点蚀为主。     

AZ31镁合金在MgSO4溶液中的电化学行为

用线性电位扫描、Tafel极化曲线、恒流放电、交流阻抗、失重法等方法研究AZ31镁合金在MgSO4溶液中的电化学行为，考察其作为电池负极材料的性能，并研究十二烷基苯磺酸钠对AZ31镁合金的缓蚀性能。结果表明：负差效应的存在极大降低AZ31镁合金的电流效率；未经放电时，合金自放电电流密度小，但放电后，自放电增强，存储能力降低。十二烷基苯磺酸钠能对AZ31合金起到缓蚀作用，提高放电电流效率，但会使续放电时出现电位滞后的现象。     

海水激活电池阳极材料Mg-Al-Sn合金的放电行为及电化学性能（英文）

Mg-Al-Sn合金是海水激活电池阳极用的新型材料。针对Mg-6%Al-1%Sn和Mg-6%Al-5%Sn(质量分数)两种合金,进行动电位极化曲线实验、恒电流放电实验和交流阻抗实验等电化学实验研究,并将研究结果与常规的AZ31和AP65镁合金进行对比。结果表明:Mg-6%Al-1%Sn合金在100 mA/cm2恒电流放电实验中获得最低电位-1.611 V。在Mg-Al-Sn阳极材料和海水界面阳极的反应过程由活化反应控制。Mg-6%Al-1%Sn阳极材料与AgC l阴极材料装配成原型电池后,在电池放电过程中合金表现出满足使用要求的电化学性能。     

AZ21B镁合金塑性成形工艺探究

针对镁是密排六方结构,室温下塑性差,很难进行塑性成形,及塑性成形工艺中加热效率、生产效率等问题,通过对镁合金材料性能、模具结构、加工条件等进行研究并做实验分析,探究其加热成形工艺（以AZ21B镁合金成形电池壳为载体）,进而获得较理想的塑性成形工艺方案及其模具。该工艺的主要创新在于设计并应用了一种镁合金加热送料通道,在保证生产效率的前提下,提高能量利用率,而且该工艺原料利用率高、制品综合力学性能好。     

8-羟基喹啉对空气电池用AP65镁阳极腐蚀及放电性能的影响

通过失重、电化学测试和腐蚀产物分析,研究氯化钠溶液中添加8-羟基喹啉对空气电池用AP65镁合金阳极腐蚀及放电性能的影响。结果表明:在3.5%NaCl(质量分数)溶液中添加8-羟基喹啉能使AP65镁合金的腐蚀速率由(0.36±0.1) mg·cm~2/h降至(0.028±0.0.5) mg·cm~2/h、腐蚀电位正移、腐蚀电流密度由(46.95±3.3)μA/cm~2降至(18.37±4.8)μA/cm~2。组装成单体空气电池在2 mA/cm~2电流密度下放电时,添加8-羟基喹啉的电解液可使AP65镁阳极的电流效率从21.4%提高到62.4%;在15 mA/cm~2电流密度下放电时放电电压从0.89 V提高到0.96 V。AP65镁合金在含有8-羟基喹啉的氯化钠电解液中的放电产物主要为Mg(HQ)_2和Mg(OH)_2,腐蚀膜层薄且均匀,有利于Cl~-渗透。腐蚀层与镁基体之间沉积PbO_2,可剥离腐蚀产物,促进基体全面均匀的活化溶解,增强阳极的放电活性。