鎂陽極材料電化學性能的研究.pdf

1、本文利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡和X射線能譜儀分析了鎂陽極材料的顯微組織，采用化學浸泡析氫實驗和電化學實驗研究了鎂陽極材料在3.5 wt.％NaCl溶液中的電化學性能。
　　本研究主要內容包括：①通過改變擠壓溫度(180℃、200℃、250℃)，制備出不同晶粒尺寸的擠壓態純鎂，研究了晶粒尺寸對純鎂電化學性能的影響。結果表明，三種晶粒尺寸不同的擠壓態純鎂的析氫速率相差不大，但是在放電過程中卻表現出不同的電化學行為，其中，250℃擠

2、壓得到的擠壓態純鎂陽極在50 mA cm-2的恒電流密度下放電時，平均放電電位達到-1.571 V(vs. SCE)，而且純鎂陽極適合在小電流下放電，在大電流放電時，放電產物將會很快覆蓋鎂陽極表面，使得放電曲線不穩定，放電電位隨著放電時間的延長持續正移。②通過正交設計試驗，研究了擠壓態Mg-Al-Sn-Mn鎂合金陽極材料的電化學性能。結果表明，適量的Mn元素不但可以有效抑制Mg-Al-Sn-Mn鎂合金陽極的自腐蝕行為，而且還與合金中的A

3、l元素形成Al-Mn相提高合金的電化學活性，經正交試驗綜合分析得到的擠壓態Mg-6Al-1Sn-0.4Mn(AT61-0.4Mn)合金的電化學性能最好，其在50 mA cm-2電流密度下放電時的平均放電電位為-1.602 V(vs. SCE)，大于正交試驗結果中的其它成分組合。③在正交試驗的基礎上，研究了擠壓態AT61-0.4Mn-1In和Mg-6Al-6In合金的電化學性能，探討了 In元素對鎂合金陽極材料的作用機理。結果表明，在AT

4、61-0.4Mn合金中添加1 wt.%In元素后對擠壓態合金的晶粒尺寸無明顯影響，且沒有維持AT61-0.4Mn合金在50mA cm-2電流密度下較負的放電電位，但有效抑制了擠壓態合金的自腐蝕行為，提高了利用效率，縮短了合金恒電流放電時的激活時間，使放電電位更加平穩。擠壓態Mg-6Al-6In合金陽極在50mAcm-2電流密度下放電時的平均放電電位為-1.713 V(vs. SCE)，比擠壓態AT61-0.4Mn合金和AT61-0.4M