【摘 要】
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镁的标准电极电位为-2.37 V,具有很高的电化学活性,因此常用作镁空气电池的阳极材料。镁空气电池的理论电池电压为3.09 V,放电容量为2200 mAh/g,能量密度高达3379 mWh/g。然而,由于镁及镁合金存在严重的自腐蚀,镁基阳极在实际应用过程中库仑效率和放电容量较低。为提高镁阳极的放电性能,本研究通过压铸改变镁合金AZ91D的微观结构,利用二次相的阻挡效应以及腐蚀产物膜的保护性抑制析氢
【出 处】
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第十一届全国腐蚀与防护大会论文摘要集
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镁的标准电极电位为-2.37 V,具有很高的电化学活性,因此常用作镁空气电池的阳极材料。镁空气电池的理论电池电压为3.09 V,放电容量为2200 mAh/g,能量密度高达3379 mWh/g。然而,由于镁及镁合金存在严重的自腐蚀,镁基阳极在实际应用过程中库仑效率和放电容量较低。为提高镁阳极的放电性能,本研究通过压铸改变镁合金AZ91D的微观结构,利用二次相的阻挡效应以及腐蚀产物膜的保护性抑制析氢副反应的发生,从而提高镁阳极的放电性能,推动其在实际工程中的应用。本研究通过浸泡和电化学测试,研究了压铸Mg-9Al-1Zn （DC AZ91D）合金在3.5wt.%NaCl溶液中的腐蚀行为和放电性能。结果表明,DC AZ91D具有低腐蚀速率（0.10±0.01 mm/y）,并且作为镁空气电池中的阳极具有优异的放电性能。DC AZ91D在电流密度为1 mA/cm~2和2.5 mA/cm~2时的阳极效率分别达到53.47%和57.72%,电流密度为1 mA/cm2时放电比容量高达1206 mAh/g,显著高于许多其它镁基阳极,见图1。DC AZ91D阳极效率的提高主要归因于其具有均匀细小的基体晶粒与连续均匀的网状β相微观结构,从而可以产生具有保护性的放电产物膜。这种均匀的微观结构与具有保护性的产物膜协同抑制镁合金的自腐蚀并阻碍腐蚀产生的金属碎片或第二相颗粒从基体中脱离。因此,压铸制备的AZ91D的放电性能得到了显著提高。
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