Zn对Mg-Al-Pb-Zn系镁阳极材料组织结构及电化学性能的影响 被引量：6

1

作者 王萍 李建平 +2 位作者 郭永春 杨忠 夏峰 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1988-1992,共5页

采用金相显微镜、X射线衍射及扫描电镜研究Zn含量对Mg-Al-Pb-Zn系镁阳极材料显微组织、相结构及表面形貌的影响;通过恒电流法、动电位极化法、排水集气法等研究该镁合金的腐蚀行为和电化学性能。结果表明:随着Zn质量的增加,合金晶粒愈... 采用金相显微镜、X射线衍射及扫描电镜研究Zn含量对Mg-Al-Pb-Zn系镁阳极材料显微组织、相结构及表面形貌的影响;通过恒电流法、动电位极化法、排水集气法等研究该镁合金的腐蚀行为和电化学性能。结果表明:随着Zn质量的增加,合金晶粒愈加细小,形成细小的等轴晶;合金主要由α-Mg基体及长棒状的β-Mg17Al12相、颗粒状的MgZn相和Mg2Pb相组成;Zn的加入可以提高镁合金放电电压和电流效率,降低析氢率。由于镁合金的"负差数效应"使析氢率随电流密度的增大而增大,当电流密度为10 mA/cm2时,电流效率最高,可达91%;腐蚀产物主要成分为Mg(OH)2、Al2O3、PbO2及MgAl2O4,且疏松、易脱落,使得镁合金阳极的工作电极电位负而且稳定,可促进电池反应深入进行。 展开更多

关键词 镁合金 海水电池 阳极材料 电化学性能

原文传递

聚苯胺/二氧化锰/氧化石墨烯复合电极的制备及性能 被引量：4

2

作者 邓姝皓 袁莉君 +5 位作者 徐杨明 王亚琴 陈永波 周富威 赵云翔 陈祥雪 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期150-156,164,共8页

采用电化学的方法,以氧化石墨纸为支撑一步法制备导电聚苯胺(PANI)/二氧化锰(MnO2)/氧化石墨烯(GO)复合材料;采用四因素三水平正交设计,研究制备复合电极的最佳工艺;采用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱和电化学测试对复合电极进行表征... 采用电化学的方法,以氧化石墨纸为支撑一步法制备导电聚苯胺(PANI)/二氧化锰(MnO2)/氧化石墨烯(GO)复合材料;采用四因素三水平正交设计,研究制备复合电极的最佳工艺;采用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱和电化学测试对复合电极进行表征和电化学性能进行研究。结果表明,石墨纸经100 min氧化,在硫酸锰浓度0.3 mol/L、磺基水杨酸(SSA)浓度为30 g/L的硫酸-苯胺溶液里以聚合电流密度为18 mA/cm^2制备出最佳的PANI/MnO2/GO复合电极,以0.2 A/g恒流放电,其比能量可达336 Wh/kg。复合电极的微观形貌为三维网状结构,具有大的比表面积和孔体积;二氧化锰、聚苯胺和石墨纸形成复合良好的三维网状结构,不仅有利于降低极化,还能使电解液与电极充分接触,提高活性物质的利用率,其电化学性能远远优于PANI压制电极和氯化银电极。 展开更多

关键词 聚苯胺 海水电池 正极 二氧化锰 氧化石墨烯 复合材料

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Sn对轧制Mg-Al-Sn-Zn系海水电池用镁阳极材料组织及电性能的影响 被引量：2

3

作者 李晓航 吴永兴 +1 位作者 杨志玲 李鸿雁 《西安工业大学学报》 CAS 2015年第6期483-488,共6页

针对合金元素Sn对轧制态镁基阳极材料显微组织及电性能的影响,探讨其提高海水电池用镁阳极材料电化学性能的途径.采用金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜,结合能谱分析了Sn含量对轧制态镁阳极材料显微组织、相结构、表面形貌及成分分布的... 针对合金元素Sn对轧制态镁基阳极材料显微组织及电性能的影响,探讨其提高海水电池用镁阳极材料电化学性能的途径.采用金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜,结合能谱分析了Sn含量对轧制态镁阳极材料显微组织、相结构、表面形貌及成分分布的影响;通过恒电流法、动电位极化法、排水集气法等研究了该镁合金的腐蚀行为和电性能.研究结果表明:随着Sn含量的增加,合金晶粒愈加细小,且球形颗粒相Mg2Sn析出逐渐增多.轧制处理使大部分β-Mg17Al12相溶解,残留Mg2Sn未溶相;Sn的加入可以提高镁合金放电电压和电流效率,降低析氢率.由于镁合金的"负差数效应"使得析氢率随电流密度的增大而增大;腐蚀产物主要成分为MgO和Al2O3,且疏松,易脱落,使镁合金阳极的工作电极电位负而且稳定,可促进电池反应深入进行. 展开更多

关键词 镁合金 海水电池 阳极材料 电化学性能

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高氯酸掺杂聚苯胺复合阴极的制备及性能研究 被引量：1

4

作者 周富威 佘家璇 +4 位作者 罗伍庆 赵云鹏 夏恩杰 方文强 邓姝皓 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期348-355,383,共9页

目的为提高聚苯胺海水电池正极的导电性和放电性能,研究各种制备工艺条件对电极性能的影响。方法采用电化学的方法,以石墨纸为载体,在高氯酸体系中制备聚苯胺(PANI)/二氧化锰(MnO_(2))/氧化石墨烯(GO)复合电极,研究复合电极制备的最优... 目的为提高聚苯胺海水电池正极的导电性和放电性能,研究各种制备工艺条件对电极性能的影响。方法采用电化学的方法,以石墨纸为载体,在高氯酸体系中制备聚苯胺(PANI)/二氧化锰(MnO_(2))/氧化石墨烯(GO)复合电极,研究复合电极制备的最优条件。采用X射线衍射仪、红外光谱仪和扫描电镜表征复合电极,采用交流阻抗法、循环伏安法和极化曲线研究电极的电化学性能。结果石墨纸在室温下经30 mA/cm^(2)的电流密度氧化60 min后,在磺基水杨酸(SSA)质量浓度为15 g/L,硫酸锰浓度为0.2 mol/L的苯胺-高氯酸溶液里以电流密度18 mA/cm^(2)聚合20 min,可制备出较优的PMGO复合电极,它与镁合金组成海水电池,以200 mA/g恒流放电至1 V,其比能量可达600 W·h/kg。PMGO复合电极的表面微观形貌是由纳米线组成的三维立体网状结构,聚苯胺与二氧化锰成功复合到氧化石墨烯表面。结论高氯酸体系掺杂的聚苯胺导电性增强,氧化使石墨纸表面形成大量的氧化石墨烯,为苯胺聚合、复合提供大量活性点,复合后电极比表面积增大,与电解液充分接触,使电极活性物质利用率提高,并降低了电极的极化,电化学性能也远优于AgCl电极。 展开更多

关键词 氧化石墨烯 导电聚苯胺 复合阴极 海水电池 电化学性能

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海底沉积物层镁阳极化学燃料电池构建及性能研究

5

作者 林耀华 宋延沛 付玉彬 《材料开发与应用》 CAS 2014年第3期37-42,共6页

研究了一种新型电池结构:海底沉积层镁阳极燃料电池。测试了镁阳极在海底沉积物层的应用性能,研究了组装电池的功率输出,阴、阳极极化性能及长期放电特征。结果表明,电池开路电压1.947 V,电池最大功率密度44.33 mW/cm2,自腐蚀速率(放电... 研究了一种新型电池结构:海底沉积层镁阳极燃料电池。测试了镁阳极在海底沉积物层的应用性能,研究了组装电池的功率输出,阴、阳极极化性能及长期放电特征。结果表明,电池开路电压1.947 V,电池最大功率密度44.33 mW/cm2,自腐蚀速率(放电电流密度)0.009 mA/cm2,电流密度较大,电位较负,在外接负载条件下长期工作性能稳定。 展开更多

关键词 海底沉积物层 海水 镁阳极 碳纤维刷 电池结构

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凝固速度对Mg-Hg阳极材料组织及性能的影响

6

作者 余琨 黎文献 +1 位作者 王日初 巢国辉 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期347-350,共4页

Mg-Hg合金是一种海水激活动力电池阳极用材料,为提高海水激活电池的各项电化学性能,采用金相显微组织观测、扫描电镜形貌和成分分析、恒电流放电测量电位等方法,重点研究了Mg-6.4%Hg合金在不同凝固冷却速度下,合金显微组织的变化和放电... Mg-Hg合金是一种海水激活动力电池阳极用材料,为提高海水激活电池的各项电化学性能,采用金相显微组织观测、扫描电镜形貌和成分分析、恒电流放电测量电位等方法,重点研究了Mg-6.4%Hg合金在不同凝固冷却速度下,合金显微组织的变化和放电性能的变化.结果表明:合金中的第二相为Mg3Hg相,随炉冷却和铁模空冷铸造合金中,Mg3Hg相分布在晶界上,而采用水冷模铸造时,Mg3Hg相在晶界和晶内同时析出.Mg3Hg相在晶界析出的情况下,发生电化学反应时容易集中溶解,对镁的氧化膜破坏作用很大,对合金的活化作用增强,造成了合金平均电位负移.当冷却速度增加后,Hg在α(Mg)基体中的固溶度增加,使其活化作用不如在晶界析出大,因此,合金平均电位负移较少. 展开更多

关键词 镁合金 阳极材料 动力电池 冷却速度

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聚苯胺纳米线复合材料的制备与储能性分析 被引量：1

7

作者 王彪 陈鼎智 +2 位作者 马安宁 郑渝 邓姝皓 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期121-131,共11页

针对软、硬模板法制备纳米线的缺陷,提出一种步骤简单、快速且低成本的方法来获得直径均匀的PANI纳米线复合材料,并对所制备出的PANI纳米线复合材料进行表征和电化学性能研究。首先,采用阳极氧化剥离法,分别在硝酸体系、磷酸还原体系及... 针对软、硬模板法制备纳米线的缺陷,提出一种步骤简单、快速且低成本的方法来获得直径均匀的PANI纳米线复合材料,并对所制备出的PANI纳米线复合材料进行表征和电化学性能研究。首先,采用阳极氧化剥离法,分别在硝酸体系、磷酸还原体系及硫酸体系中对表面光滑的石墨板进行电化学剥离处理。随后,在经过电化学剥离后的粗糙石墨表面上进行电聚合,从而得到PANI纳米线复合材料。表征分析发现,经电化学剥离处理的石墨纸表面分别生成具有大量活性点的石墨烯和氧化石墨烯,与PANI结合显著提高了PANI的导电性。其中硝酸体系制备的聚苯胺复合材料(PANI/GO)微观为纳米线组成的三维网状结构;磷酸还原体系制备的聚苯胺复合材料(PANI/GR1)微观是纳米线和纳米片层混合结构;硫酸体系制备的聚苯胺复合材料(PANI/GR2)的微观结构介于二者之间。以镁合金和上述三种PANI复合材料为电极,制备出简易的海水电池。使其在电流密度为3.75 mA·cm^(−2)下放电至0.9 V时止。三种电池的比能量分别为540、228和363 mWh·g^(−1),结果表明PANI/GO的储能性最优。随后进行的Tafel曲线分析和交流阻抗分析表明,PANI/GO复合电极的导电性和稳定性优异、比表面积大,有利于与电解液充分接触,促进离子在其上的传输和扩散,因而电池反应的极化小,电化学性能最优,有望应用于电池正极材料。 展开更多

关键词 电化学剥离 聚苯胺 纳米线 正极 海水电池

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镁系列海水电池中影响析氢因素分析 被引量：5

8

作者 殷立勇 黄锐妮 +1 位作者 周威 李林 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期534-536,共3页

论述了镁合金及镁海水电池在不同温度的氯化钠溶液中,溶液温度与镁合金析氢量的关系,以及在镁系列海水电池中以不同电流密度放电,电流密度与负极镁合金析氢量的关系。研究结果有助于电池设计人员对海水电池设计的把握。

关键词 镁系列 海水电池 析氢

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海水电池用硫酸/磺基水杨酸掺杂聚苯胺正极的制备及性能 被引量：4

9

作者 邓姝皓 袁莉君 +2 位作者 徐杨明 王亚琴 吴永煌 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期141-146,共6页

采用四因素三水平正交设计,研究制备聚苯胺(PANI)/二氧化锰复合电极的最佳工艺,采用扫描电镜和X射线衍射对电极进行表征,采用电化学方法对制备的电极的电化学性能进行研究,并与镁合金组成海水电池进行电池性能测试。结果表明最佳电极制... 采用四因素三水平正交设计,研究制备聚苯胺(PANI)/二氧化锰复合电极的最佳工艺,采用扫描电镜和X射线衍射对电极进行表征,采用电化学方法对制备的电极的电化学性能进行研究,并与镁合金组成海水电池进行电池性能测试。结果表明最佳电极制备工艺条件为:m(PANI)∶m(C2H4)=9∶1,稳定剂为电子级电解二氧化锰,成型压力为15 MPa,所得聚苯胺电极的比能量可以达到205.6 Wh/kg。制备的聚苯胺电极微观为颗粒状,有一定的结晶度,二氧化锰与聚苯胺复合得很好,利于电极导电、降低极化和增大反应速度,电池的各项性能远高于氯化银电极。 展开更多

关键词 导电聚苯胺 正极 海水电池 电化学性能

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海水电池正极CuCl含锡添加剂研究 被引量：1

10

作者 李林 殷立勇 +2 位作者 周威 黄锐妮 韩雪荣 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2013-2015,共3页

研究了氯化亚锡添加剂对海水电池用氯化亚铜正极微观结构和电性能的影响,并分析了产生这种影响的机理。研究中采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、能量散射光谱(EDS)、金相显微镜和电化学方法等手段,对正极氯化亚铜的物... 研究了氯化亚锡添加剂对海水电池用氯化亚铜正极微观结构和电性能的影响,并分析了产生这种影响的机理。研究中采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、能量散射光谱(EDS)、金相显微镜和电化学方法等手段,对正极氯化亚铜的物相、形貌、微观组织和电性能进行了表征。实验结果表明:随着添加剂氯化亚锡含量增加,氯化亚铜晶粒变得细小、电极致密性和活性物质利用率提高。 展开更多

关键词 海水电池 正极氯化亚铜 添加剂

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海水电池处理模拟海水养殖废水

11

作者 李忠贵 张秋婷 +2 位作者 陈日耀 陈晓 郑曦 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期6300-6306,共7页

随着中国海水养殖业的迅猛发展,海水养殖废水排放量与日俱增,近海水域环境严重恶化。采用海水电池处理模拟海水养殖废水,以镁为电池负极,钛为电池正极。镁负极失去电子产生Mg^(2+),与废水中的NH_4^+、PO_4^(3-)结合生成磷酸铵镁(MgNH_4P... 随着中国海水养殖业的迅猛发展,海水养殖废水排放量与日俱增,近海水域环境严重恶化。采用海水电池处理模拟海水养殖废水,以镁为电池负极,钛为电池正极。镁负极失去电子产生Mg^(2+),与废水中的NH_4^+、PO_4^(3-)结合生成磷酸铵镁(MgNH_4PO_4·6H_2O,MAP),将废水中的NH_4^+和PO_4^(3-)去除。结果表明,当pH为9.5,氮磷配比为1∶1.1时,氮的去除率可达85.34%,磷的去除率可达98.46%。利用正交实验研究pH、初始氨氮浓度、氮磷比和COD4个因素对氮磷去除的影响,氨氮初始浓度、COD分别对氮、磷的去除影响最大。多个电池串联时,总输出电压是各电池电压之和。 展开更多

关键词 海水电池 海水养殖废水 氨氮 磷酸盐 磷酸铵镁

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