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,添加剂Ca(OH)2、C4H4O6KNa以及Na2SnO3对铝阳极(99.999%)电化学性能的影响.结果表明:添加饱和Ca(OH)2 C4H4O6KNa能有效抑制腐蚀,当c(C4H4O6KNa)=15 mmol/L时,Al的缓蚀率达83.54%,且开路电位Eocp负移出现最大值达-1.751 V;添加10 mmol/L Na2SnO3在4 mol/L KOH 15 mmol/L C4H4O6KNa 饱和Ca(OH)2中,不仅使铝的腐蚀速度进一步降低(缓蚀率达86.35%),又能最大程度提高铝阳极的活化,Eocp负移程度最大达-1.800 V.     

铝在碱性胶体电解质中的阳极行为

用电化学测试法分别考察了"羧甲基纤维素钠(CMC) 4 mol/L KOH"和"聚丙烯酸(PAA) 4 mol/L KOH"胶体电解质对铝阳极的电化学性能影响.结果表明:铝在2.5%PAA胶体电解质中的电化学性能比在CMC胶体电解质中的好;在2.5%PAA胶体电解质中分别添加0.50 mmol/L Na2SnO3、0.05 mmol/L HgCl2和0.80 mmol/L K2MnO4,对铝的缓蚀、活化作用都有所改善.效果最好的是Na2SnO3,K2MnO4次之.     

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。     

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.     

碱性体系中添加剂对铝阳极电化学性能的影响

为了提高碱性电池中铝阳极的活化性能、降低其析氢腐蚀,用析氢速率、开路电压测试和塔菲尔曲线、交流阻抗方法,系统的研究了多种添加剂对铝阳极的电化学性能的影响。结果表明:KCl、MnCl2、K2MnO4、Na2WO3、NH2CH2COOH对铝阳极的开路电位负移和抑制析氢均有良好的效果。复配添加剂K2MnO4+KCl和ZnO+KCl分别对铝阳极具有显著的活化作用,并且对抑制析氢有明显的作用。     

碱性电解液中的添加剂对铝阳极行为的影响

铝阳极在碱性电解液中的析氢腐蚀严重、阳极利用率低.选择K2MnO4和[Ca3(C6H5O7)2 CaSnO3]作为4 mol/L KOH电解液的添加剂,研究它们对铝阳极行为的影响.结果表明:两种添加荆的引入均降低了析氢反应,使腐蚀电位负移,阳极利用率分别提高到81.0%(6.3 × 10-4mol/L K2MnO4)和56.3%[饱和Ca3(C6H5O7)2和CaSnO3各10.0 ml].     

微量HgCl2对铝阳极电化学行为的影响

用线性扫描伏安法、交流阻抗和恒电流放电等方法,研究了在4 mol/L KOH溶液中,微量HgCl2对4种铝阳极(铝含量分别为99.999%、99.990%、99.820%和99.500%)电化学行为的影响.当HgCl2浓度为0.05 mmol/L时,铝阳极(99.999%、99.990%和99.820%)具有较好的电化学性能;当HgCl2浓度为0.15 mmol/L时,铝(99.500%)的活化和缓蚀性能改善最大,其阳极溶解电流密度高达164.4 mA/cm2.     

碱性胶体电解质中添加剂对铝性能的影响

用电化学方法研究了在“4 mol/L KOH 2.0%聚丙烯酸(PAA)”中,添加剂聚乙烯醇(PVA)和Na3PO4对铝阳极电化学性能的影响。当添加2%PVA或8%Na3PO4添加剂时,刚好能使“4 mol/L KOH 2.0%PAA”成为胶体。与“4 mol/LKOH 2.5%PAA”胶体电解质相比,铝的腐蚀电流密度和极化程度降低,开路电位负移,电导率和放电时间增加。8%Na3PO4对铝的电化学性能改善比2%PVA更加明显。     

微量HgCl2对铝阳极电化学行为的影响

用线性扫描伏安法、交流阻抗和恒电流放电等方法,研究了在4 mol/L KOH溶液中,微量HgCl2对4种铝阳极(铝含量分别为99.999%、99.990%、99.820%和99.500%)电化学行为的影响.当HgCl2浓度为0.05 mmol/L时,铝阳极(99.999%、99.990%和99.820%)具有较好的电化学性能;当HgCl2浓度为0.15 mmol/L时,铝(99.500%)的活化和缓蚀性能改善最大,其阳极溶解电流密度高达164.4 mA/cm2.     

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-水电池的研究

以高活性铝阳极为负极，以还原水中溶解氧的水阴极为正极的铝－水电池，在３％和０．１％的食盐水中以９７Ω恒电阻放电，其输出电压分别为１．４Ｖ和１．３Ｖ。其在淡水湖泊中以９７Ω恒电阻放电时的输出电压也达到１．３Ｖ。高活化的铝阳极在淡水中能在电流密度小于２ｍＡ／ｃｍ２时，以－１．２Ｖ以上的电位正常阳极溶解。其利用率也达到８０％以上。水阴极在３％的ＮａＣｌ溶液中的工作电流密度可达到０．７ｍＡ／ｃｍ２，在０．１％的ＮａＣｌ溶液中其工作电流密度仍可达０．３ｍＡ／ｃｍ２。铝－水电池在流动电解液中放电时产物能正常脱落。理论设计的２５Ｗ铝－水电池在海水和淡水中的比能量分别为１９２０Ｗｈ／ｋｇ和１４３０Ｗｈ／ｋｇ。铝－水电池可以潜入海洋底部或淡水河流或湖泊中长期连续工作     

铝阳极最佳退火温度的研究

通过添加适量的Ga、In、Sn、Bi、Pb和Mn等合金元素,制备了活性优良的铝合金阳极;采用极化曲线测试结合扫描电子显微镜分析技术,研究了退火对铝合金阳极的活性的影响.结果表明:退火温度低于400℃时,晶体缺陷的大量减少是导致铝阳极活性变化的主导因素,活性随退火温度提高而降低;退火温度高于400℃后,铝阳极析出大量固溶体,成为导致活性变化的主导因素,活性随退火温度提高而增强.整个退火过程中,晶体缺陷的变化对铝阳极活性改变影响最大.铝合金阳极的退火最佳温度为550℃.     

碱性锌锰电池含铝锌合金阳极的电化学行为

利用动电位线性慢扫描、交流阻抗、恒流放电、析气、扫描电子显微镜法(SEM)等方法,研究了含铝5.4×10-5的Zn-3×10-4Bi-3×10-4 In合金的物性及其电化学行为。结果表明:从表面到体相Al的分布逐渐降低,含铝使合金锌粉颗粒表面具有较低的粗糙度,提高了合金表面的均一性与锌阳极活性。与不含铝锌合金阳极相比,由含铝锌负极所组装的LR6型碱性锌锰电池室温150 m A恒流放电的容量提高了15.48%;碱锰电池的析气量从0.25 m L减少至0.04 m L。     

双氧水氧化天然石墨作锂离子蓄电池负极

用双氧水作氧化剂,对天然鳞片石墨进行了液相氧化改性。双氧水的氧化改性降低了天然石墨表面的含氧量,改善了其电化学性能。采用XPS和FTIR方法分析得知,氧化改性主要是去除了天然石墨表面的部分羧基(COOH)而增加了酯(COOR)的含量,正是这种表面官能团的转换导致了天然石墨表面的氧含量降低。热失重分析结果表明氧化改性对天然石墨的结构稳定性的提高作用不是很明显。天然石墨表面状态的变化有利于减少形成SEI膜时锂离子的消耗,抑制溶剂和电解质的分解,从而使首次循环的不可逆容量降低,氧化后的样品HONG的首次充放电效率从86.7%提高到89.8%,前40次的循环可逆放电容量基本没有衰减,都保持在320 mAh/g以上,这已经达到了实用化锂离子蓄电池负极材料的要求。     

碱性锌锰电池负极凝胶剂的应用

碱性锌锰电池凝胶剂是由聚丙烯酸及其衍生物组成,是负极的重要材料之一,它直接影响电池的电性能及贮存寿命。对碱性锌锰电池凝胶剂的工作特性及工作原理进行了分析探讨,并根据其不同的理化性能进行了分类,对如何正确选用和合理搭配提出了一些依据和看法。     

提高碱性锌锰电池正极成形密度和强度的研究

分析了传统碱性锌锰电池正极环成型机成形密度低、强度差的主要原因；从改变成形机理入手，设计了一种新型的正极环成型机。通过增大成 型压力、延长施压和保压时间、采用合理的加压方式等排除模腔空气和消除压力梯度，使正极环视密度明显提高，强度大幅度增加，LR6电池正极环的平均径向压力提高1倍左右，新机型压制的正极环解决了环入筒过盈装配易破坏的难题，有利于电池正极活性物质比例的提高和填充量的增加，内电阻减小，电池容量增大。