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  本文關(guān)鍵詞：鋁—空氣電池的基礎(chǔ)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中南大學(xué)》 2014年

鋁—空氣電池的基礎(chǔ)研究

熊亞琪  

【摘要】：摘要：目前鋁-空氣電池的研究工作還面臨一些問題,第一是對鋁-空氣電池的電化學(xué)基礎(chǔ)研究工作不足；第二是現(xiàn)有電池多為正負(fù)極一體化結(jié)構(gòu),這導(dǎo)致氧擴(kuò)散對鋁負(fù)極的影響難以消除；第三是鋁-空氣電池的電動勢一直低于理論值,這個現(xiàn)象的原因未能解釋清楚,還有鋁-水體系中的鋁負(fù)極放電理論也研究不足。為解決以上問題,今圍繞著電化學(xué)基礎(chǔ)研究做了以下幾點(diǎn)工作。 1)對空氣正極的研究。首先,加入陰離子交換膜去改進(jìn)空氣正極的結(jié)構(gòu),結(jié)果顯示,這樣能防止空氣正極的氧氣擴(kuò)散到鋁負(fù)極從而產(chǎn)生干擾；其次,試驗(yàn)了三種不同材料作為空氣正極的集流體,結(jié)果表明采用碳?xì)旨黧w效果最好；最后,比較了空氣正極和鋁負(fù)極電勢各自偏離理論值的大小,結(jié)果表明鋁-空氣電池的實(shí)際電動勢之所以遠(yuǎn)低于理論電動勢的原因是鋁負(fù)極的嚴(yán)重極化。 2)對鋁負(fù)極的研究。首先,考察了除去鋁負(fù)極表面氧化膜前后鋁負(fù)極電勢的變化,結(jié)果表明該電勢變化不大,氧化膜不是導(dǎo)致鋁負(fù)極發(fā)生極化的原因；其次,討論了鋁的電化學(xué)腐蝕對鋁的電極電勢的影響,提出了鋁-水體系中鋁的電化學(xué)腐蝕導(dǎo)致鋁負(fù)極極化偏移理論,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,極化偏移理論符合實(shí)際,控制實(shí)驗(yàn)環(huán)境在低氧狀態(tài)下,氫離子去極化腐蝕是鋁負(fù)極的嚴(yán)重極化的原因；最后,補(bǔ)充了中性電解質(zhì)溶液中鋁穩(wěn)定電極電勢的快速切入實(shí)驗(yàn)測定。 3)對組裝而成的整體鋁-空氣電池的研究。組裝完成了采用實(shí)用原型離子膜空氣電極的鋁-空氣電池,其放電測試結(jié)果顯示,在1mA恒流放電時電池的放電電勢下降很快,可能的原因是電池正負(fù)極活性物質(zhì)并沒有得到充分激活,放電時電極極化較大,讓電池放電半小時后放電容量達(dá)到0.502mAh,電池放電遠(yuǎn)沒有達(dá)到放電極限,可見電池容量很大,符合理論計算。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM911.41;O646
【目錄】：

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本文編號：190739