鋁陽(yáng)極在NaCl溶液中的緩蝕劑的研究.pdf

1、本文以鋁空氣(燃料)電池鋁陽(yáng)極作為研究對(duì)象，分別研究了鋁陽(yáng)極在含有稀土復(fù)配緩蝕劑與含稀土有機(jī)物復(fù)配緩蝕劑的3.5mass％NaCl溶液(質(zhì)量濃度)中的耐蝕行為。
　　在稀土復(fù)配緩蝕劑研究中，采用開路電位(OCP)曲線篩選出總劑量為500mg/L的稀土CeCl3與LaCl3復(fù)配作為鋁陽(yáng)極的緩蝕劑。利用電化學(xué)阻抗譜(EIS)研究了緩蝕劑的濃度配比、溶液的溫度和pH值對(duì)鋁陽(yáng)極緩蝕作用的影響，確定了緩蝕劑對(duì)鋁陽(yáng)極在3.5mass%NaCl

2、溶液中的緩蝕條件：總緩蝕劑濃度為500mg/L、CeCl3與LaCl3質(zhì)量濃度比為3:2，溫度為20℃~30℃，pH值為5~6。采用阻抗隨時(shí)間變化測(cè)試方法，確定了稀土復(fù)配緩蝕劑對(duì)鋁陽(yáng)極的緩蝕有效期為94h。放電曲線表明，鋁陽(yáng)極在含稀土復(fù)配緩蝕劑的3.5mass%NaCl溶液中的放電性能要遠(yuǎn)好于在3.5mass%NaCl溶液中的性能。穩(wěn)態(tài)極化曲線表明稀土緩蝕劑為鋁陽(yáng)極的陰極型緩蝕劑，La3+和Ce3+的氫氧化物或者氧化物在鋁陽(yáng)極的微陰極區(qū)

3、沉積成膜，通過抑制微陰極區(qū)的氧氣還原反應(yīng)達(dá)到緩蝕的目的。通過對(duì)鋁陽(yáng)極表面的掃描電子顯微鏡(SEM)圖和能譜(EDS)圖進(jìn)行分析，結(jié)果證實(shí)了這種復(fù)配緩蝕劑對(duì)鋁陽(yáng)極有良好的緩蝕作用。XPS譜圖表明稀土主要與腐蝕過程產(chǎn)生的OH-發(fā)生反應(yīng)形成氫氧化膜或者氧化膜。
　　在稀土與有機(jī)復(fù)配的緩蝕劑研究中，開路電位(OCP)選擇了己二酸與CeCl3復(fù)配，這兩者復(fù)配不僅能進(jìn)一步降低鋁陽(yáng)極的腐蝕速率，而且對(duì)鋁陽(yáng)極的緩蝕作用持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)。采用EIS研

4、究了這兩種緩蝕劑的不同質(zhì)量濃度配比，確定了400mg/LCeCl3與250mg/L己二酸復(fù)配對(duì)鋁陽(yáng)極在3.5mass%NaCl溶液中能起到良好的緩蝕效果。同時(shí)研究了稀土有機(jī)復(fù)配緩蝕劑溶液的溫度對(duì)鋁陽(yáng)極緩蝕的影響，確定了緩蝕作用溫度為22℃~30℃。穩(wěn)態(tài)極化曲線表明，己二酸為陰極型緩蝕劑。CeCl3與己二酸這兩種陰極型緩蝕劑復(fù)配對(duì)鋁陽(yáng)極的微陰極區(qū)腐蝕有很好的緩蝕作用。阻抗—時(shí)間測(cè)試表明這種復(fù)配緩蝕劑對(duì)鋁陽(yáng)極的緩蝕有效期為88h。SEM測(cè)試