铝-空气电池的原理、结构和应用

介绍了铝-空气电池的技术,着重叙述了铅-空气电池的设计和工作原理.重量轻、功率大的铝-空气电池,其能量是铅-酸蓄电池的8倍.它已用作小汽车和电话交换机的备用动力源.     

静电纺丝制备铝-空气电池阳极防腐薄膜

目的 研究氧化锌高效防腐薄膜的制备方法及防腐性能,并应用于铝-空气电池,探究薄膜厚度及孔隙率对电池比容量及放电性能的影响.方法 基于静电纺丝方法,制备氧化锌防腐蚀薄膜,采用Zn(NO3)2·6H2O和PAN的混合溶液作为前驱体溶液,在阳极基板上纺丝,经热处理得到氧化锌薄膜.采用XRD、SEM和XPS进行表面形貌表征及化学组成分析,借助电化学工作站和电池测试系统,分析电化学腐蚀行为和放电特性.结果 氧化锌防腐蚀薄膜能够有效抑制铝阳极表面的自腐蚀行为,其腐蚀抑制率受防腐蚀薄膜厚度及孔隙率的影响,腐蚀抑制率随薄膜厚度的增加和孔隙率的减小而增大.8μm氧化锌防腐蚀薄膜的腐蚀抑制率可达87.55％,相比于纯铝阳极铝-空气电池,电池比容量可提高3倍以上.对于小功率密度放电,较厚的防腐蚀薄膜能够提高电池比容量,且不影响电池本身的放电特性;对于较大功率密度放电,须控制薄膜厚度,以达到较好的放电效果.结论 静电纺丝可有效制备抑制铝阳极析氢自腐蚀的氧化锌防腐蚀薄膜,应用于铝-空气电池中,可以显著延长放电时间,提高电池比容量.     

铝-锂合金腐蚀性能研究综述

综述了铝-锂合金孔蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀断裂(SCC)及剥蚀的研究现状。阐述了加工状态、热处理、显徽组织及腐蚀介质对一些铝-锂合金孔蚀及晶间腐蚀行为与SCC敏感性的影响及其影响机制．同时报道了一些研究铝-锂合金剥蚀的新方法，并提出了进一步研究的方向．     

2099铝锂合金腐蚀性能

通过光学显微镜观察、透射电镜分析和慢应变速率拉伸试验,研究了2099铝锂合金在不同时效条件下的晶间腐蚀行为、剥落腐蚀行为、应力腐蚀行为和微观组织。结果表明:随着时效时间的延长,合金的耐腐蚀性能得到改善。在欠时效条件下,晶界上残余AlCuFeMn相的存在,导致合金耐腐蚀性能较差;峰时效条件下,大量T1相在基体的均匀析出,改善了合金的耐腐蚀性能;在过时效条件下,大量T1相保持峰时效状态的形貌特征,晶界析出相呈粗大不连续分布,从而使合金的耐腐蚀性能进一步提高。     

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。     

铜/铝钎焊用Zn-Al钎料的电化学腐蚀性能研究

采用铸锭冶金法,在高频感应炉中制备了铜/铝钎焊用Zn-22Al钎料,通过浸泡腐蚀试验、电化学腐蚀试验对添加Mg元素的钎料的耐蚀性能进行了评价分析,并探讨了其腐蚀机理.研究结果表明,添加Mg元素可显著提高钎料基体的电极电位,从而显著提高钎料本身的耐腐蚀性能,并不会显著降低铜/铝接头的强度.加入Mg元素的Zn-22Al钎料,配合CsF-AlF3无腐蚀中温钎剂,采用高频感应加热钎焊连接铜/铝管,通过浸泡腐蚀试验后,仍可获得高剪切强度的接头.     

铸态及退火态Mg66Al34阳极镁空气电池的性能

制备了铸态及退火态Mg66Al34共晶合金,通过研究该合金的腐蚀及放电行为,考察了该合金作为镁空气电池阳极的放电性能。结果表明:在3.5 mass%NaCl溶液中,铸态合金具有较低的腐蚀速率及放电活性,退火态合金具有高的腐蚀速率及放电活性。在NaCl溶液中加入水溶性石墨烯后,铸态合金具有低的腐蚀速率及较高放电活性。铸态合金低的腐蚀速率是由于在β-Mg17Al12层间形成了黑色富铝氧化物腐蚀产物。     

Al-Zn-In-Sn-Mg型铝合金阳极在油田介质中电化学腐蚀性能研究

本文通过腐蚀加速方法研究Al-Zn-In-Sn-Mg铝合金牺牲阳极在模拟油田介质环境下电化学性能的工作电位、电流效率,测试了不同温度下的极化曲线,并采用激光共聚焦显微镜表征了腐蚀形貌和深度分布特征.结果表明:Al-Zn-In-Sn-Mg铝合金在较低温度的油田介质条件下具有较高的电流效率约86％,而在较高温时电流效率近6...     

铝空气电池Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti阳极材料性能研究

研究了基于Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti为阳极材料的铝空气电池在0.6 mol/L NaCl溶液中的放电性能,测试了纯Al、纯Zn及Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti阳极材料的自腐蚀速率、动电位极化曲线及电化学阻抗谱(EIS),利用扫描电镜(SEM)观察了3种材料放电后的腐蚀形貌。结果表明,作为空气电池阳极材料,与纯Al、纯Zn相比,Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti阳极合金能提供更高的工作电势、阳极利用率和电容量。3种材料的自腐蚀速率依次为:AlAl-5Zn-0.02In-1Mg-0.05TiZn。SEM和EIS结果表明,Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti合金放电后的表面均匀分布着小而浅的腐蚀坑,使合金在放电过程中保持高的活性。     

锌空气电池空气电极催化材料的研究

采用将Li2CO3,电解二氧化锰(EMD)和Co(NO3)2·6H2O混合进行高温固熔反应的合成方法,制备了1种尖晶石型金属氧化物催化材料LiMn2-xCoxO4。通过电化学测试(极化曲线、放电曲线)、X射线衍射分析(XRD)以及扫描电镜(SEM)等方法对电极的微观结构和性能进行了研究。实验结果表明,以LiMn1.95Co0.05O4为催化材料的气体扩散电极具有最好的综合电化学性能。其0.9V极化电位时的最大电流密度可达210mA/cm2AA型(5号)样品电池以100mA电流恒流放电,容量可高达4439mAh。     

铝及铝合金硬质阳极氧化新工艺的研究

论述研制铝及铝合金在40℃下的硬质阳极氧化的新工艺。槽液的主要成分是硫酸、草酸、酒石酸和三乙醇胺,铝及铝合金经阳极氧化处理后,氧化膜硬度高、外观光亮、抗腐蚀性强。该工艺在提高铝硬质阳极氧化槽液温度、增加膜的硬度和节能等方面都县有很大的实用价值。     

新型含铝高铬铸铁的耐热腐蚀性能研究

对比研究了新型含铝高铬铸铁的高温耐腐蚀性能。利用失重法测绘了合金的腐蚀动力学曲线;用扫描电子显微镜对热腐蚀后氧化膜(腐蚀膜)的形貌进行观察,并分析其化学成分分布;借助旋转阳极衍射仪对热腐蚀产物进行物相分析;并讨论了新型含铝高铬铸铁的热腐蚀机理。结果表明,与普通高铬铸铁相比,在长时间高温热腐蚀过程中,新型含铝高铬铸铁表面的氧化膜具有更好的完整性和致密性,使得基体在热腐蚀过程中一直保持很低的腐蚀速率,使腐蚀介质无法扩散到基体,不易造成进一步腐蚀破坏。     

铝阳极氧化膜冷封闭工艺的研究

介绍了铝阳极氧化膜冷封闭剂Hy-1的化学组成、工艺、参数的确定及工艺条件,对封孔性能进行对比试验,并对封闭机理进行了讨论。     

铝及铝合金阳极氧化膜中温封闭工艺

研究铝及铝合金阳极氧化膜和电解着色膜的中温封闭工艺,对影响膜层封闭质量的各成分含量及工艺参数进行了试验。使用含有可水解镍盐和NF-2络合剂的中温封闭液可获得满意的封闭质量。     

6063铝合金阳极氧化膜的耐碱腐蚀性能

铝合金建筑型材阳极氧化膜耐碱性能是衡量其质量的重要指标。采用自行研制的耐蚀性电位测量仪对预制不同厚度的6063铝合金建筑型材阳极氧化膜进行耐碱腐蚀性能测试,并用金相显微镜、扫描电子显微镜对氧化膜的腐蚀形貌进行观察。结果表明:随着6063铝合金阳极氧化膜膜层厚度的增加,其耐碱腐蚀时间逐渐增长;当腐蚀电位达1mV时停止试验,不同膜层厚度的试样腐蚀形貌大致相同。     

铝及其合金表面处理的研究现状

较系统地阐述了铝及其合金表面处理的研究现状。介绍了以硬质阳极氧化和复合阳极氧化为主的阳极氧化法、稀土转化膜法以及微弧氧化、激光处理和离子注入等方法。     

微量铟对稀土铝黄铜腐蚀性能的影响

采用失重法、X射线衍射法、电化学测试、扫描电镜等手段对比分析研究了铈铝黄铜和添加微量铟的新型铝黄铜的耐蚀性能。结果表明,铈铝黄铜的平均腐蚀速率为7.3×10-3 mm/a,新型铝黄铜的腐蚀速率为6.7×10-3mm/a。添加铟后能大幅度提高极化电阻,从而减小了腐蚀电流密度,耐腐蚀性能进一步得到提高;铟的加入改善了膜的结构,含In铈铝黄铜在NaCl(3.5%)溶液中腐蚀后表面形成了一层致密、完整的腐蚀产物膜,一定程度地抑制了脱锌;铟能减少锌的析氢反应,从而进一步抑制了黄铜的脱锌腐蚀。因此微量铟的加入可以改善稀土铝黄铜的腐蚀性能。     

铝-钢爆炸复合板腐蚀性能

采用爆炸焊接方法获得了三种不同的铝-钢爆炸复合板,通过测试其在人造海水中的腐蚀速率,对其腐蚀性能及特征进行了讨论。结果表明:铝-钢爆炸复合板在人造海水中主要发生电偶腐蚀,钢基板腐蚀较轻,铝复板加速腐蚀并且表面形成许多点蚀坑。以不锈钢为基板的铝-钢复合板的腐蚀速率最大。随着时间的延长,三种复合板的腐蚀速率逐渐变小并趋于稳定。