本論文根據(jù)合金化方法以高純鋁和元素Sn、Ga、Mg為原料制備了Al-0.08Sn-0.08Ga-xMg（x=0、0.5、1.0、1.5、2.0）陽(yáng)極合金。利用排水法測(cè)量鋁合金陽(yáng)極材料的析氫速率,掃描電鏡觀察陽(yáng)極合金表面形貌和腐蝕形貌,能譜儀分析陽(yáng)極合金析出相元素成分和含量,CHI660E和Autolab PGSTAT204電化學(xué)工作站測(cè)量開路電位、動(dòng)電位極化和交流阻抗,用Land電池放電性能測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試其在4M NaOH溶液中的放電性能。研究了合金化元素Sn、Ga、Mg對(duì)陽(yáng)極合金自腐蝕速率及電化學(xué)性能的影響。得出:Sn、Ga元素主要以析出相的形式分布在鋁陽(yáng)極基體表面充當(dāng)活性點(diǎn),降低陽(yáng)極合金的氧化膜電阻,由于其具有高的析氫過電位可有效降低鋁合金陽(yáng)極材料析氫自腐蝕,且使合金陽(yáng)極由點(diǎn)蝕向均勻腐蝕的方式轉(zhuǎn)變;Sn、Ga元素能顯著提高合金陽(yáng)極的活化能力,但是在沒有Mg參與的合金陽(yáng)極中陽(yáng)極材料在提高其活化能力的同時(shí),其自腐蝕速率也一并增加;Mg元素在成分范圍為0.5wt%¹.0wt%內(nèi)能減小Sn、Ga元素的成分偏析,使元素在基體表面的分布更均勻,陽(yáng)極合金的析氫速率降低;Mg元... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋁空氣電池結(jié)構(gòu)示意圖

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文20金剛石拋光膏)。拋光后的試樣表面用無(wú)水乙醇清洗，丙酮除油，使用光學(xué)顯微鏡觀察試樣的平整度，主要觀察有沒有很深的劃痕，如果有繼續(xù)拋光，沒有就存于無(wú)水乙醇中防止表面氧化。JSM5610LV掃描電鏡觀察合金的顯微組織。2.4鋁合金陽(yáng)極材料電化學(xué)性能測(cè)試2.4.1腐蝕性能測(cè)試本實(shí)驗(yàn)的腐蝕性能測(cè)試方法是利用排水法測(cè)量鋁陽(yáng)極合金的析氫速率。將Al合金板剪為10mm×10mm×1mm的樣品，用800#，1000#，1500#和2000#砂紙把表面氧化膜打磨后，迅速放入無(wú)水乙醇中浸泡，防止氧化。將錐形瓶、量筒等按如圖所示裝置安裝，測(cè)試開始前，用吹風(fēng)機(jī)將試樣表面無(wú)水乙醇快速吹干后，將樣品完全浸沒在4mol/L的NaOH溶液中1h，記錄排出水的體積，通過式2.1計(jì)算出鋁陽(yáng)極合金的析氫速率。計(jì)算公式如下：V=VH2(S×t)(2.1)式中V——析氫速率，ml·cm2·min1；VH2——排出液體的體積，即產(chǎn)生氫氣的體積，ml；S——試樣表面積，cm2；t——測(cè)試時(shí)間，t=1h。圖2.2析氫測(cè)試裝置示意圖Fig.2.2Schematicdiagramofthehydrogenevolutiontestdevice

昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文22圖2.3電化學(xué)性能測(cè)試三電極體系Fig.2.3threeelectrodesystemforelectrochemicalpropertiestesting2.5放電測(cè)試使用多通道電池測(cè)試系統(tǒng)(CT2001A，LandCompany)在120mA·cm2的電流密度下進(jìn)行恒電流放電測(cè)試3小時(shí)。使用以下等式在放電期間測(cè)量重量變化的基礎(chǔ)上計(jì)算燃料效率和能量密度：ηanode=QQ0(2.2)ηfuel=WW0(2.3)其中ηanode是陽(yáng)極效率(%)；Q是實(shí)際容量密度(mA·h·g1)；Q0是理論容量密度（2980mA·h·g1）；ηfuel是燃料效率(%)；W是實(shí)際能量密度(Wh·kg1)；W0是理論能量密度(8100Wh·kg1)。使用高靈敏度天平精確測(cè)量放電前后的樣品重量。所有電池測(cè)試和電化學(xué)測(cè)量進(jìn)行三次以確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。此外，通過電化學(xué)方法獲得的每個(gè)樣品的放電電位，腐蝕電流密度和陽(yáng)極效率通過標(biāo)準(zhǔn)偏差的三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)取平均值。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3076436