氨基磺酸体系Co-Ni合金电化学共沉积行为及动力学机理

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通过稳态阴极极化和电化学交流阻抗(EIS)等方法,研究了在不同钴镍金属离子比例的氨基磺酸电解液中,Co-Ni合金的电化学共沉积行为。结果表明在氨基磺酸体系中,导致Co-Ni合金异常共沉积行为的原因和在硫酸盐,或氯化物体系中的不同。不是由于 Co2+抑制了Ni的沉积,而是由于NH2SO3-作为双齿配体形成的异核络合物在电极表面吸附,阻滞了镍离子的还原过程。并且以晶体场理论为基础解释了Co2+和NH2SO3-形成的高自旋络合物,比Ni2+所形成的络合物具有较高的晶体场稳定化能(CFSE),容易分解。因此吸附在电极表面的氨基磺酸根离子对Co2+沉积的阻滞作用小于对Ni2+的。这样就导致了在氨基磺酸电解液体系中Co2+的优先沉积。阳极线性扫描曲线表明, 钴镍合金中镍含量越高,沉积层在热力学上越稳定,耐蚀性也越好。同时通过EIS的测试,利用等效电路的分析方法和交流阻抗谱解析理论,提出了氨基磺酸电解液中Co-Ni合金共沉积的动力学机理,较好地解释了实验结果。
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