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1、鎂陽(yáng)極材料因其具有較負(fù)的電極電位,放電平穩(wěn),激活時(shí)間短,比能量高等諸多優(yōu)點(diǎn),近年來(lái),國(guó)內(nèi)外對(duì)其開(kāi)展的研究工作很多,研發(fā)新型鎂電池材料來(lái)適配新型的設(shè)備,具有明確的發(fā)展前景。本研究設(shè)計(jì)了兩種系列的鎂合金電池陽(yáng)極材料,分別為Mg-Al-Pb系列和Mg-Al-Sn系列合金,期望能應(yīng)用于水下推進(jìn)器的動(dòng)力電池。
本研究的實(shí)驗(yàn)方法包括動(dòng)電位極化掃描法、恒電流放電法、交流阻抗法等,配合掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS),金相分析等方法,重
2、點(diǎn)研究了合金元素、熱處理制度、加工工藝等工藝參數(shù)對(duì)鎂合金陽(yáng)極材料放電性能的影響。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:對(duì)于Mg-Al-Pb系列合金,鋁的加入有利于合金放電電位負(fù)移,對(duì)比鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0%,3%和6%的三種Mg-Al-Pb合金,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的合金放電電位最負(fù)。當(dāng)最終退火溫度為473K時(shí),合金放電過(guò)程最平穩(wěn),放電電壓值可達(dá)到-1.5V(除特殊說(shuō)明,文中電位均為相對(duì)于飽和甘汞電極電位);對(duì)于Mg-Al-Sn系列合金而言,鋁的加入有利
3、于保持放電電位平穩(wěn),尤其在放電電流密度為200mA/cm2時(shí),Mg-1%Sn合金放電電位波動(dòng)大,極化嚴(yán)重,而Mg-6%Al-1%Sn放電電位值非常平穩(wěn),電位達(dá)到-1.3V。當(dāng)退火溫度為673K時(shí),合金晶粒出現(xiàn)明顯的長(zhǎng)大,導(dǎo)致合金恒電流放電電位正移到-0.9V,且放電平穩(wěn)性降低。交流阻抗實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:兩種系列合金的固-液界面電荷轉(zhuǎn)移機(jī)制為電化學(xué)活化機(jī)制,且Mg-Al-Pb合金的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct大于Mg-Al-Sn合金的Rct。比較不同電
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