AZ31合金用于镁二次电池负极材料的电化学性能

采用扣式电池循环伏安测试(CV)、充放电测试和扫描电子显微(SEM)技术,研究AZ31合金与工业纯镁(99.95%)作为镁二次电池负极材料时的电化学性能和镁在电极表面的沉积形貌。结果表明:作为镁二次电池的负极材料,AZ31合金与工业纯镁相比,其镁的溶解-沉积的过电位稍高,初始循环过程的库仑效率略低,但长期循环的库仑效率稳定,并能有效抑制枝晶镁的形成,且其长期循环性能优于工业纯镁的。     

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。     

AZ31与NZ30K合金作为镁电池负极材料的电化学性能

采用恒温浸泡、交流阻抗和极化曲线法分别研究铸态(F)和固溶态(T4)的NZ30K以及挤压态AZ31镁合金在不同浓度MgCl2、MgSO4、Mg(COOCH3)2、MgBr2溶液中的腐蚀行为和电化学性能.结果表明随着电解液中电解质浓度的增加,3种镁合金的自腐蚀速率均增大.F态和T4态的NZ30K合金在MgSO4溶液中腐蚀速率最快,在MgBr2溶液中耐蚀性能最好,而AZ31合金在MgCl2溶液中耐蚀性能最差,在MgSO4和Mg(COOCH3)2中具有较好的耐蚀性能.电化学阻抗谱(EIS)结果表明在4种电解液中,镁合金的高频端容抗环半径均随着电解质浓度的增加而减小,这与恒温浸泡的实验结果相吻合.     

高活性铝合金负极材料的电化学性能研究

研制一种用于碱性电池的高电化学活性的新型铝合金负极材料.用熔铸法和压力加工技术将铝合金制成薄板;用电化学方法测试了材料的电化学性能;用排水法测试了材料静态浸泡腐蚀的析氢速率;结果表明:新型铝合金负极在3.5%NaCl水溶液中、3.5%NaCl 25%NaOH水溶液中均具有很负的电极电位和低的自腐蚀速率;其组成的Al/AgO碱性单体电池:当放电电流密度为750mA/cm2时,单体电池电压为1.62V,析氢速率≤0.21ml/(cm2·min).研制的新型铝合金负极材料,可望开发高能量密度的铝合金电池.     

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。     

镁空气电池阳极材料的研究进展

镁空气电池由于低成本、高能量密度、高电化学当量等优点,在绿色清洁能源中备受关注。镁空气电池的研究发展仍受到极大阻碍,主要原因在于镁合金在应用过程中存在电池放电电压低、阳极利用效率低、自腐蚀速率大等问题。造成这些问题的原因在于镁合金本身存在的负差数效应、放电产物钝化、合金组织不均匀等。围绕镁空气电池阳极材料,首先对镁合金的阳极反应机理和存在的问题进行了总结,然后分别从合金化、塑性加工工艺、热处理工艺三方面综述了镁合金电化学性能的改善方法,最后展望了镁空气电池阳极材料的未来发展方向。     

AZ镁合金在高氯酸镁溶液中的电化学行为

用失重、线性电位扫描、交流阻抗、恒流放电等多种方法研究了AZ镁合金在1.0 mol/L Mg(ClO4)2溶液中的电化学行为,考察了它们作为镁电池负极材料的性能。浸泡与伏安实验结果表明,AZ21的自腐蚀比AZ31和AZ61严重;AZ21和AZ31的电化学活性优于AZ61,表现为阳极极化小,开路电位负。交流阻抗结果表明AZ21、AZ31、AZ61的Rct值逐渐增加。恒电流放电发现,AZ31的放电电位负且稳定;电流效率为82%,高于AZ21和AZ61;滞后时间2 s,小于AZ21和AZ61。可望用于Mg电池。     

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。     

商品化石墨作为聚合物锂离子电池负极材料的性能表征

采用商品化中间相碳微球(MCMB)及人造石墨与中间相碳微球的混合体作为聚合物锂离子电池的负极材料,通过SEM、XRD对比研究了两种负极材料电化学循环前后的微观形貌和相结构,测试了两种聚合物锂离子电池的倍率放电性能和循环寿命,并通过交流阻抗谱分析了两种负极材料的电化学性能差异.结果表明:掺入人造石墨后,中间相碳微球的平均粒径和比表面积增大,电化学循环200次后的晶面间距减小、石墨化度增大,倍率放电性能降低,电荷转移电阻及锂离子扩散阻抗均增大,循环性能得到较大提高.     

快速冷却制备铝空气电池阳极材料的电化学性能

用单辊快冷技术制备了Al-0.5Mg-0.5Mn-0.1Sn-0.05Ga(mass%)合金。研究了合金在2 mol/L NaCl及4 mol/L NaOH溶液中的腐蚀及放电性能。结果表明:与铸态合金相比,快速冷却明显减小了合金晶粒尺寸,从(60±14)μm减小到(3±2)μm,同时减小了合金的点腐蚀及晶间腐蚀倾向,快速冷却合金作为铝空气电池阳极材料时具有较高的阳极利用率及电池电势,其电化学性能较好。     

镁空气电池阳极用挤压态Mg-2Bi-0.5Ca-0.5In合金的放电性能和电化学行为

利用XRD、SEM、EBSD、XPS和动电位极化、EIS技术、半电池及全电池恒流放电等方法,系统地研究了微观组织特征对镁空气电池阳极用挤压态Mg-2Bi-0.5Ca-0.5In(质量分数,％)合金放电性能和电化学行为的影响.结果表明,挤压态合金主要由完全动态再结晶晶粒组成,平均晶粒尺寸为(10.92±0.23)μm.织...     

Sn-Ni-Al合金作为锂离子电池负极材料的研究

采用磁控溅射方法,在不同功率下合成Sn-Ni-Al三元合金负极材料,通过SEM对表面形貌进行表征,并装成CR2016型扣式电池进行充放电及循环伏安测试。结果表明,颗粒溅射时以线性生长;溅射功率为175W的样品具有最优的电化学性能;样品均具有较大的首次不可逆容量损失,但随后表现出较好的循环稳定性;样品出现了分离的活性相,对充放电比容量提供最主要的贡献;样品中高比例的Ni原子对循环稳定性很有帮助,但以牺牲首次可逆容量损失为代价。     

镁海水电池阳极活化机理研究

研制了新型Mg-Hg-X合金阳极材料,用扫描电镜(SEM)、能谱、X-射线衍射(XRD)和电化学测试等方法分析了镁合金阳极材料在海水介质中腐蚀前后的微观结构、表面形貌及表面元素的组成,研究了Mg-Hg-X合金阳极的溶解过程及活化机理.结果表明:在放电初期,Mg-Hg-X合金阳极材料中的第2相粒子随点腐蚀的发生直接脱落,形成腐蚀坑,随后Mg-Hg-X合金阳极溶解在介质中的合金元素离子与基体镁发生反应,再沉积于镁阳极材料表面的点蚀孔中,形成Hg、X的沉积层,破坏钝化膜的结构,降低了Mg-Hg-X合金阳极极化.使电极电位负移,同时沉积的具有高析氢过电位的Hg、X抑制了析氢腐蚀.     

纯镁和AZ31镁合金的电子束焊接性能

电子束焊接(EB)与惰性气体钨极电弧焊(TIG)相比,焊接过程在真空状态下不受氧和其它气体影响。另外基体金属在电子束作用下热损失少,加热快。电子束焊接适合于惰性气体钨极电弧焊的铝合金。但进行镁及镁合金焊接时,由于其蒸气压低,容易产生起弧现象,焊接过程易被中断。另外,镁及其合金因为熔点低,在熔融区易产生气孔,同时,也易出现熔穿现象。日本科技人员对镁及其合金的电子束焊接机理及机械性能进行了研究。 试验材料采用挤压材,机加后试样尺寸为4 mm×55 mm×50mm。电子束焊机最大输出功率为6kW,焊箱真空度为3×10-3Pa。加速电压为150k…     

环境温度对Zn合金牺牲阳极性能的影响

研究了Zn系合金阳极材料在不同环境介质中其电化学性能的变化,通过分析Zn系合金在3.5％NaCl溶液中的不同温度极化曲线,获得了环境温度对牺牲阳极材料性能影响的基本规律.结果表明,Zn-Al-Cd系合金在常温、50℃时,工作情况基本稳定,但当温度高于70℃时,Zn-Al-Cd电位比钢铁还高,钢铁腐蚀速率加快,即电位发生逆转,Zn-Al-Cd无法对钢铁再起到保护作用.     

AZ31镁合金在中性NaCl溶液中的电化学噪声研究

采用电化学噪声技术研究了AZ31镁合金在0.1 mol/L中性NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,并通过小波分析研究了该体系在腐蚀过程中的腐蚀特征及机理.结果表明:AZ31镁合金在腐蚀之初,由于电极表面覆盖有在空气中形成的离散氧化膜,导致EDP的高阶(低频)能量占据主导地位;同时由于侵蚀性粒子在原始离散氧化膜的缺陷处的攻击,导致与点蚀密切相关的低阶(高频)能量分量在EDP中也占据重要地位;在镁合金的整个腐蚀过程中重复地发生腐蚀产物膜生长、局部剥离和大面积剥离的现象.因此,EDP谱图的特征相应地发生规律性变化：产物膜比较完整时,低频能量分量占据主导地位;腐蚀产物膜局部剥离时,低频能量分量降低,高频能量分量增大;产物膜大面积剥离时,高频能量分量占据主导地位.     

镁基牺牲阳极研究进展

综述国内外镁基牺牲阳极的最新研究进展及应用,重点介绍了纯镁高电位镁阳极、Mg-Mn高电位镁阳极、分别添加Ca、Sr、Zn元素新型高电位镁阳极、低电位钱牺牲阳极电化学性能和组织特点,分析了合金元素、杂质元素、熔铸工艺对镁基牺牲阳极电化学性能和组织的影响,指出镁阳极存在的问题和发展方向.     

水热法制备Li_4Ti_5O_（12）负极材料及其电化学性能

以钛酸四丁酯和乙酸锂为原料,水热法制备前驱体,再经过短时间的高温煅烧制备Li4Ti5O12负极材料。利用XRD、SEM和恒电流充放电方法分别测定材料的结构、形貌以及材料的电化学性能。结果表明：制备出的产物Li4Ti5O12颗粒具有尖晶石型结构,其中800°C、6h烧结出的样品具有约800nm的粒径,并表现出优良的电化学性能,0.1C和5C首次放电容量分别达到158.7（mA.h）/g和109.3（mA.h）/g,不同倍率下循环20次容量保持率较好。     

锂离子电池锑基负极材料研究进展

锑具有首次嵌／脱锂容量大等优点，是制备大容量高安全性锂离子电池负极潜在的优良材料。本文介绍了此系列材料的制备方法、特性及其用途。