鋁燃料電池負極及電解液添加劑的研究.pdf

1、能源短缺與環(huán)境污染是當(dāng)前所面臨的兩大突出問題，解決的可行方法是開發(fā)新型替代燃料或新型動力電池。鋁金屬燃料電池理論容量大、比能量高、資源豐富、無污染，是理想的新型動力電池。但鋁陽極的自腐蝕和極化相當(dāng)嚴重，使鋁金屬燃料電池的實際應(yīng)用受到一定的限制。故對鋁金屬燃料電池的陽極和電解液添加劑進行研究以減小鋁陽極的自腐蝕和陽極極化有著重大意義。 本文向鋁中添加Ga、Pb、Bi等元素，制備了Al-Ga-Pb-Bi合金陽極，通過失重法、開路電位

2、、線性掃描、交流阻抗、恒流放電、恒壓放電等方法測試了該合金的自腐蝕速率、陽極極化、放電電流密度等電化學(xué)性能；通過SEM顯微觀察及EDS能譜分析，檢測了所添加元素在合金中的分布狀況；通過X射線熒光對制得的合金陽極的成分進行了分析；并研究了向KOH電解液中添加Na2SnO3、LiOH以及在不同的退火和淬火條件下進行熱處理對鋁合金陽極腐蝕速率、陽極極化、放電電流密度等電化學(xué)性能的影響。 實驗表明： 向鋁中添加低熔點的Ga、Bi

3、、Pb等元素，制得了Al-Ga-Pb-Bi合金，該合金在堿性溶液中的開路電位負移、自腐蝕速率減小。 向電解液（4 mol·L-1KOH）中添加Na2SnO3能夠有效地抑制Al-Ga-Pb-Bi合金在堿性溶液中的自腐蝕速率，Na2SnO3的最佳添加量為0.03 mol·L-1，緩蝕效率達60％-70％。向電解液（4 mol·L-1KOH）中添加LiOH也能抑制Al-Ga-Pb-Bi合金陽極的自腐蝕速率，添加量為0.02 mol·L