低溫熔鹽中電沉積法制備鎂基合金.pdf

1、鎂以其貯氫容量大、密度小、資源豐富且價(jià)格便宜、對(duì)環(huán)境無毒性的優(yōu)點(diǎn)而成為固態(tài)儲(chǔ)氫材料的一個(gè)重要研究方向，被認(rèn)為是最具有開發(fā)前景的儲(chǔ)氫材料。本文從尿素-乙酰胺-溴化鈉低溫熔鹽體系中電沉積出鎂基合金，并研究了該合金電化學(xué)性能。本文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果闡述如下：
　　(1)研究了Ni(Ⅱ)-Mg(Ⅱ)在尿素-乙酰胺-溴化鈉熔鹽中的電化學(xué)行為。循環(huán)伏安曲線表明了Ni(Ⅱ)-Mg(Ⅱ)能在該熔鹽體系中沉積出來。Mg的還原受Mg2+擴(kuò)散控制，N

2、i的還原受Ni2+擴(kuò)散控制。恒電位暫態(tài)極化實(shí)驗(yàn)、恒電流暫態(tài)極化實(shí)驗(yàn)研究了Ni(Ⅱ)-Mg(Ⅱ)的還原成核過程，結(jié)果表明Ni(Ⅱ)-Mg(Ⅱ)在陰極上還原的過程只有兩步即成核和長(zhǎng)大。同時(shí)研究了沉積參數(shù)對(duì)制得的鎂鎳合金的影響，結(jié)果表明，Mg的原子百分含量隨著溫度的升高而增加，最佳的沉積溫度為383K;Mg的原子百分含量隨著沉積電位的負(fù)移先增大后減小，最佳的沉積電位與第一個(gè)還原峰的電位相差-0.5V、-0.6V過電位;Mg的原子百分含量隨著沉

3、積時(shí)間的增加先增加后減少，選擇最佳沉積時(shí)間為40min; NiCl2與MgCl2的濃度比CR=1∶2時(shí)，Mg的原子百分含量最高。
　　(2)研究了Mg(Ⅱ)-Al(Ⅲ)-Ni(Ⅱ)在尿素-乙酰胺-溴化鈉熔鹽中的電化學(xué)行為。依據(jù)循環(huán)伏安實(shí)驗(yàn)可知Mg(Ⅱ)-Al(Ⅲ)-Ni(Ⅱ)可以在該熔鹽體系中沉積出來。Mg、Al的還原受Mg2+、Al3+的擴(kuò)散控制，Ni的還原受Ni2+擴(kuò)散控制。恒電位暫態(tài)極化實(shí)驗(yàn)、恒電流暫態(tài)極化實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明Ni

4、(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)、Al(Ⅲ)共沉積時(shí)的成核過程只有兩步即成核和長(zhǎng)大。同時(shí)研究了沉積溫度和沉積時(shí)間對(duì)Mg(Ⅱ)-Al(Ⅲ)-Ni(Ⅱ)合金組分的影響，結(jié)果表明Mg的原子百分含量隨著溫度的升高而減少、隨著沉積時(shí)間的增加先增大后減少，最佳沉積溫度為383K，最佳沉積時(shí)間為40min。
　　(3)利用恒電位沉積法在最優(yōu)條件下制備出Ni-Mg、Ni-Mg-Al合金。利用掃描電鏡(SEM)，能譜(EDS)，X射線衍射(XRD)，X射線光電子