鋁-空氣燃料電池鋁基合金陽極的制備及性能測試.pdf

1、金屬鋁是一種很高的能量載體，是開發(fā)電池的理想電極材料。鋁一直沒有成功的運用于電化學能量儲存和轉(zhuǎn)換技術(shù)，是由于金屬鋁表面有一層保護膜，導致了電極電位顯著低于理論值且電壓行為明顯滯后，而在活化狀態(tài)下鋁的抗腐蝕下降。這些問題限制了鋁陽極的早期開發(fā)和應(yīng)用。近年來通過開發(fā)各種新型的鋁合金陽極材料及相應(yīng)電解質(zhì)的添加劑，鋁-空氣電池的研究取得了很大的進展。 本文分別以99.99％的工業(yè)精鋁和99.999％的高純鋁做為鋁基體，選擇添加Ga、In

2、、Pb、Sn、Mg、Mn六種合金元素，制備了Al-In和Al-Ga兩個主要系列的各四種成分的合金陽極。對如何減小鋁合金陽極鑄件過程中常易出現(xiàn)的三種缺陷，提出了一些較好的措施。通過自腐蝕、開路電位、動電位極化和電化學阻抗譜實驗研究了該系列陽極在強堿性的4MNaOH溶液體系中的電化學行為，用掃描電鏡觀察了陽極腐蝕后的表面形貌，并考察了合金成分、介質(zhì)溫度及添加緩蝕劑對合金陽極性能的影響，分析了鋁合金陽極在強堿性溶液中的活化溶解機理。

3、結(jié)果表明：鋁合金陽極能否活化受到不止一個因素的影響，活性點的數(shù)量以及沉積于活性點的單質(zhì)金屬或合金的流動性是鋁陽極活化的關(guān)鍵，活性點越多，沉積金屬的流動性越強，即活性點的活性越高，鋁陽極就越容易被活化；制備的Al-In-Mg-Sn-Pb陽極試樣在4MNaOH+0.04MNa2SnO3溶液中綜合性能最好，能在25℃-60℃的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，且具有更小的自腐蝕速率、更負的開路電位和更低的陽極極化；其次是Al-In-Mg-Mn和Al-Ga-