鋁-空氣電池的基礎(chǔ)研究.pdf

1、目前鋁-空氣電池的研究工作還面臨一些問題，第一是對鋁-空氣電池的電化學(xué)基礎(chǔ)研究工作不足;第二是現(xiàn)有電池多為正負(fù)極一體化結(jié)構(gòu)，這導(dǎo)致氧擴(kuò)散對鋁負(fù)極的影響難以消除;第三是鋁-空氣電池的電動(dòng)勢一直低于理論值，這個(gè)現(xiàn)象的原因未能解釋清楚，還有鋁-水體系中的鋁負(fù)極放電理論也研究不足。為解決以上問題，今圍繞著電化學(xué)基礎(chǔ)研究做了以下幾點(diǎn)工作。
　　1)對空氣正極的研究。首先，加入陰離子交換膜去改進(jìn)空氣正極的結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示，這樣能防止空氣正極的氧

2、氣擴(kuò)散到鋁負(fù)極從而產(chǎn)生干擾;其次，試驗(yàn)了三種不同材料作為空氣正極的集流體，結(jié)果表明采用碳?xì)旨黧w效果最好;最后，比較了空氣正極和鋁負(fù)極電勢各自偏離理論值的大小，結(jié)果表明鋁-空氣電池的實(shí)際電動(dòng)勢之所以遠(yuǎn)低于理論電動(dòng)勢的原因是鋁負(fù)極的嚴(yán)重極化。
　　2)對鋁負(fù)極的研究。首先，考察了除去鋁負(fù)極表面氧化膜前后鋁負(fù)極電勢的變化，結(jié)果表明該電勢變化不大，氧化膜不是導(dǎo)致鋁負(fù)極發(fā)生極化的原因;其次，討論了鋁的電化學(xué)腐蝕對鋁的電極電勢的影響，提出了

3、鋁-水體系中鋁的電化學(xué)腐蝕導(dǎo)致鋁負(fù)極極化偏移理論，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，極化偏移理論符合實(shí)際，控制實(shí)驗(yàn)環(huán)境在低氧狀態(tài)下，氫離子去極化腐蝕是鋁負(fù)極的嚴(yán)重極化的原因;最后，補(bǔ)充了中性電解質(zhì)溶液中鋁穩(wěn)定電極電勢的快速切入實(shí)驗(yàn)測定。
　　3)對組裝而成的整體鋁-空氣電池的研究。組裝完成了采用實(shí)用原型離子膜空氣電極的鋁-空氣電池，其放電測試結(jié)果顯示，在1mA恒流放電時(shí)電池的放電電勢下降很快，可能的原因是電池正負(fù)極活性物質(zhì)并沒有得到充分激活，放電時(shí)電