两种镁合金阳极在人造海水中的电化学性能

采用析氢实验,动电位极化,交流阻抗法和恒流放电等方法研究了两种海水电池用镁合金阳极(AZ31镁合金和AZ61镁合金)在人造海水中的电化学性能(自腐蚀和放电行为)。析氢实验结果表明,AZ61合金的析气量明显大于AZ31合金。动电位扫描和交流阻抗的实验结果表明,AZ31合金在人造海水中比AZ61合金更耐蚀。恒流放电的实验结果表明,AZ31合金在低电流密度下放电时的电流效率高于AZ61合金。但在大电流密度下放电时,AZ61合金的放电效率大于AZ31合金。     

Mg-Zn复合负极的电化学行为

采用浸泡失重、线性电位扫描、交流阻抗、计时电位等方法研究了AZ21、AZ31镁合金与Zn复合后在1mol/LMg(ClO4)2溶液中的电化学行为。浸泡失重和交流阻抗结果表明,两种AZ系列镁合金与Zn复合之后,耐腐蚀性明显增强。线性扫描伏安表明,复合电极综合体现了镁合金活化快,锌合金耐蚀性能好的优点。计时电位曲线表明,复合电极放电电位比单一镁合金正移0.2V,放电效率约降低6.6%、7.4%。复合负极材料的探索为研究和开发新型复合负极镁锰电池,代替传统的锌锰电池提供了基础。     

铈对铝合金阳极结构与电化学性能的影响

在Al-In-Zn-Sn合金的基础上,改变稀土Ce的含量,对铝合金阳极结构和电化学性能进行了研究。通过金相显微镜、扫描电镜和能谱对其表面形貌和合金结构进行了分析。通过阳极极化曲线、循环伏安曲线、恒流放电曲线等性能测试,结果表明,稀土Ce的加入使铝合金的晶粒细化,且稀土Ce加入量不大于0.5%时较明显;稀土Ce的加入,偏析相数量增加,自腐蚀电位发生负移,恒流放电性能得到提高,当稀土Ce的加入量为0.3%时,自腐蚀电位负移最大,恒流放电性能最佳。     

Al-Ga-Mg-Sn-xSi阳极合金电化学性能研究

熔炼并制备了铝空气电池用阳极材料Al-0.02Ga-0.5Mg-0.1Sn-x Si[x=0~0.2%(质量分数)]合金,通过测试合金的自腐蚀速率、开路电位(OCP)、极化曲线(Tafel)以及电化学阻抗(EIS)等,研究了其在4 mol/L Na OH溶液中的电化学性能;采用能量散射X射线谱(EDX)分析了合金中偏析相元素成分,并结合扫描电镜(SEM)观察了合金的腐蚀形貌。结果表明:合金中添加Si可降低自腐蚀速率,提高其电化学性能;但过量的Si会加剧合金点蚀。随着Si含量增加,合金开路电位负移,放电电压升高;当Si含量为0.1%时,合金具有最佳的综合性能,自腐蚀速率最小[0.113 mg/(cm2·min)],开路电位最负(-1.80 V),20 m A恒流放电时单电池电压达1.50 V。     

一种新型海水电池用镁负极材料的研究

通过正交实验设计出一种新的Mg合金负极材料,研究了几种添加元素对镁合金的电化学性能的影响;用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜结合能谱(SEM)和金相显微镜(EDS)分析了镁合金的相结构、表面形貌和显微组织;采用化学和电化学方法研究了镁合金的化学和电化学性能.结果表明添加合金元素的镁合金内部晶粒尺寸均匀、晶粒细小.具有明显的网状组织;作为负极材料其阳极极化小、工作电位较负且稳定、自腐蚀速度很低,腐蚀产物易剥落,适用于中、小工作电流下工作,其综合性能较AZ31和MB8商用镁合金负极材料要高很多.     

海水电池用Mg-Ga-Hg合金在模拟深海环境下的性能

采用失重法和开路电位、恒流放电等电化学测试方法评价了模拟深海环境下Mg-Ga-Hg合金出厂态和间歇工作过程中的电化学性能。结果表明,在4℃、4 cm/s下,Mg-Ga-Hg合金的开路电位低于-1.95 V且自放电速率较慢;在1~9 m A/cm~2下放电时,稳定工作电位低于-1.90 V,电流效率维持在50%以上。此外,出厂态和间歇工作时的Mg-Ga-Hg合金均可快速启动,适合用作海水电池的负极材料,以满足深海观测仪器长期供电需求。     

热处理对铝阳极在KOH溶液中性能的影响

通过向铝中添加适量的Ga、Bi、Pb等元素,制备了Al-Ga-Bi-Pb合金。用SEM及EDAX对铝合金的微观结构进行了观察和分析,并通过失重法、开路电位、恒流放电等方法,研究了不同条件下退火及淬火对Al-Ga-Bi-Pb合金在4 mol/L KOH溶液中的电化学性能的影响。结果表明：退火处理加速了合金腐蚀并使阳极极化增大;淬火效果受淬火介质的冷却速度和固溶保温温度的影响较大,25℃水淬处理能够减小阳极腐蚀与极化,但70℃水淬处理则使阳极腐蚀增大。     

SD—BDL220／60蓄电池放电装置的研制

在蓄电池使用过程中,为了活化蓄电池和测量蓄电池的容量,必须定期对蓄电池进行放电试验。文章介绍了一种采用PTC热敏元件设计的恒流放电装置,着重介绍了对蓄电池组的恒流放电和作为充电机的限流模拟负载的工作原理,实现对蓄电池恒流放电。     

Bi对铅酸电池循环性能的影响

在铅酸电池用Pb-Ca-Sn-Al合金中添加不同量Bi,采用Tafel曲线、循环伏安和恒流放电等测试进行了板栅腐蚀、容量的研究.结果表明:Bi的加入有利于提高腐蚀膜的导电性,但加速了铅酸电池的容量衰减.     

氢镍蓄电池发热量测试方法研究

以氢镍蓄电池恒流放电时平均发热量为测量对象,提出了一种测量发热量的新方法——比对法,基于集总参数法针对其内在规律进行理论推导,并开展了加热、放电工况实验、再加热验证实验及比对法与绝热法对比实验研究。提出了加热时电池的内在规律及恒流放电平均发热量的计算方法,且实验放电曲线与再加热曲线相吻合,验证了比对法实验的有效性。实验过程表明:相对于绝热法,比对法更为简单、高效,可操作性强,能够较好地满足工程需求,可应用于相关卫星型号氢镍蓄电池发热量测试,具有较好的工程实践意义。     

轧制AZ31镁合金板材的显微组织和力学性能

以初始晶粒尺寸为250~300μm、20mm厚的铸态AZ31镁合金板坯为原材料,对比研究4种轧制方案对轧后板材显微组织和力学性能的影响。结果表明,4种方案终轧板材的平均晶粒尺寸依次为5μm、18μm、6.5μm和4.5μm,抗拉强度均大于250 MPa,屈服强度均大于140MPa,延伸率均大于20%。其中最佳方案制得了高塑性镁合金板材,抗拉强度为265MPa,屈服强度为186MPa,延伸率达29%,同时,板材沿横向、轧向和45°方向的性能相差较小,各向异性不显著。     

铜银合金线材载流摩擦磨损行为研究

在经改制过的MS-T3000摩擦磨损试验机上,以黄铜为摩擦副,对热型连铸技术制备的铜银合金线材进行载流摩擦磨损试验,研究了电流对铜银合金导线载流摩擦磨损行为的影响。结果表明:电流强度对铜银合金线摩擦磨损行为有显著影响。电流在0~15 A范围内,随着电流的增加,摩擦系数与磨损率变化基本一致,呈现先减少后增加的趋势。电流较小时,接触电阻也比较小且较稳定;电流高时,接触电阻比较大,波动剧烈,而且有电弧出现。铜银合金导线在带电条件下的主要磨损形式为磨粒磨损、粘着磨损以及以电化学作用为主的氧化磨损或腐蚀磨损。     

Ru对以Pd/C为阴极的MSFC性能的提升

利用化学还原法制备了Pd/C和PdRu/C催化剂,考察了Ru对以两催化剂为阴极的Mg-H2O2半燃料电池性能影响。结果发现:以Mg合金为阳极,分别以Pd/C和PdRu/C为阴极的Mg-H2O2半燃料电池性能均随着温度和电解液流速的增加而增大,但后者的提升幅度明显高于前者。温度为328 K,电流密度为75 mA/cm2时,以PdRu/C为阴极的Mg-H2O2半燃料电池的最高能量密度可达145 mW/cm2,高于以Pd/C为阴极的电池50 mW/cm2。电池的恒流放电曲线表明Ru的加入提升了电池稳定性。在60 min的测试时间里,电流为50 mA/cm2时,以PdRu/C为阴极的电池电压稳定在1.9 V,高于以Pd/C为阴极的电池0.3 V。     

Zn-In合金集流体在电池中的应用

研究了碱锰电池集流体铜钉表面上电沉积Zn In合金的沉积规律及其在7 0mol/L氢氧化钾溶液中的析氢电化学性能,测量了合金中各组分的含量。结果表明:碱性体系中Zn In合金具有较高的析氢过电位,应用含合金镀层的集流体生产的碱锰电池超过了GB/T7112-1998标准。     

铅钙合金金相检验及腐蚀机理研究

本文采用偏光金相显微镜、定浓度电解液恒流电解腐蚀技术,研究了新型电动助力车电池用板栅Pb-Ca-Sn-Al四元合金的金相组织结构,发现合金的组织特征与合金的成分、工作方式是密切相关的。通过对合金样品进行一定电解液浓度下的恒流电解腐蚀实验,结合腐蚀后样品的金相检验,发现此种合金的腐蚀主要是沿晶界腐蚀并伴随晶粒的均匀性腐蚀。     

Li(B)合金负极在热电池中的应用研究

研究了锂的质量百分数为61%的Li(B)合金和15%的LAN负极(Li-Ni).结果表明,Li(B)合金与LAN负极电极电位相同.Li(B)合金负极具有好的脉冲放电特性,脉冲电压ULi(B)》ULANo在大电流密度放电条件下,Li(B)合金与LAN负极都具备快速激活能力,性能相近.在各种电流密度下放电,Li(B)合金的利用率都比LAN负极高.Li(B)合金中吸附的金属锂能够全部放电,而且组成Li-B化合物纤维基体的锂有超过30%的锂也可以放电.如果负极结构设计合理,用Li(B)合金和LAN的热电池可在径向2048.2 m/s2离心力作用下正常放电.Li(B)合金的各种物理性能和抗氧化性优于LAN,Li(B)合金的相对成本只有LAN(Li-Ni)负极的60%.     

铅铋合金在H2SO4溶液中析氧反应研究

采用线性电位扫描法、气体收集实验以及电化学阻抗法研究了纯铅电极和铅铋[w(Bi)=0.05%]合金电极在硫酸溶液中的析氧反应.阳极极化曲线测量表明,相同电位下,纯铅电极上的析氧电流稍小于铅铋合金电极上的析氧电流;氧气收集实验.表明,相同电位下,纯铅电极上收集到的氧气的体积稍小于铅铋合金电极;交流阻抗实验表明,在两种电极上的析氧反应均受电荷传递控制,且相同电位下,纯铅上的析氧反应电阻略大于铅铋合金电极上的反应电阻.铅铋合金中0.05%铋的存在对析氧反应有催化作用,但影响不大.因而,适量铋的存在并不会增大电池的水损失.     

Sn-Ni合金的电化学沉积法制备与性能

利用直流电沉积法在铜箔上沉积了锂离子电池负极材料Sn-Ni合金,并对其结构和电化学性能进行了表征和分析。所得Sn-Ni合金材料的粒径在1～2mm之间,主要成分为Ni3Sn2和Sn。将电沉积有Sn-Ni合金的铜箔经过干燥、压片后直接作为锂离子电池负极,其首次可逆比容量达到516mAh/g,首次库仑转换效率在75%。而传统涂浆法制备的Sn-Ni合金电极,首次可逆比容量为416mAh/g,首次库仑转换效率仅为27.5%。与传统涂浆工艺相比,直流电沉积法直接获得的Sn-Ni合金负极首次循环的可逆容量、库仑效率都有明显优势,但循环性仍有待于进一步提高。