AZ31B鎂合金在復合電解液中的電化學行為研究.pdf

1、鎂是活潑輕金屬，具有無毒、無污染、來源廣等諸多特點，作為電極材料具有理論容量高、放電電位平穩、工作溫度范圍寬等優點，使得鎂金屬材料在電池領域應用中具有非常大的潛力。但鎂電極材料在水溶液中易發生自腐蝕和負差異效應，以及電極放電時產生的滯后現象，使其無法達到實用的標準，這制約著鎂電池在市場中的廣泛應用。為解決鎂電池上述問題，目前主要研究的兩個方向是改變電極材料和電解液成分，但對電解液的研究大都集中在單組份電解液，對AZ系列鎂合金電極材料在復

2、合電解液中的電化學行為研究則鮮有報道，因此，本論文重點研究復合電解液及添加劑對鎂負極的電化學行為影響。
　　本文首先對比鎂合金負極在單組分電解液和二組分復合電解液的中電化學行為進行研究，尋找具有最優電化學性能的復合電解液。利用開路電位測試、線性電位掃描、交流阻抗測試、Tafel極化曲線、恒流放電測試、失重法、掃描電鏡等方法對鎂電極在復合電解液中電化學性能進行了研究，考察了鎂電極在復合電解液中的電化學行為以及不同浸泡時間對鎂合金表面

3、膜層形貌的影響。得到以下結果：AZ31B鎂合金在MgSO4-Mg(NO3)2復合電解液中，隨著MgSO4的濃度增加，開路電位負移，摩爾比為0.7:9.3復合電解液中的活化電位最負，極化程度最低，因此選用該摩爾比的復合電解液作為基礎電解液，研究在復合電解液中添加不同添加劑對AZ31B鎂負極放電性能的影響。當NaF的濃度為30mmol/L，腐蝕速率降低4.8倍，放電電位負移190mV，滯后時間縮短至0.72s，鎂負極的放電性能和耐蝕性都有明

4、顯的提高。當六偏磷酸鈉的濃度為30mmol/L時腐蝕電流密度減少，具有緩蝕作用，且當濃度為0.1mol/L時，放電電位最負為-1.70V，電位降和滯后時間最小。當十二烷基苯磺酸鈉濃度為0.05mmol/L時腐蝕電流密度增大，濃度增大至0.15mmol/L時腐蝕電流密度減少，對電極緩蝕作用呈現反復變化的作用。添加劑NaHCO3在單一MgSO4溶液中的緩蝕作用效果不佳，在復合電解液中的緩蝕作用有明顯提高，且當濃度為20mmol/L時腐蝕電流