锂金属阳极表面SEI膜的制备与研究

采用将锂金属阳极浸润在氟化铜混合溶液的方法对锂阳极表面进行SEI层的人工修饰。系统观察不同浓度氟化溶液和浸润时间对阳极表面生成SEI膜的影响,选择1.0%质量分数CuF_(2)溶液浸润10 s为最佳实验条件。结合电化学测试与形貌表征研究锂金属电池循环时间、阳极界面上锂的沉积情况和SEI层的力学性能,结果表明,人工SEI层在不同电流密度下将锂电池循环时间提高了160%~446%,促进锂在界面层均匀沉积且显著抑制锂枝晶的生长。研究结果对锂金属电池通过表面修饰实现长循环、高倍率充放电研究具有一定的指导意义。

离子管理膜可抑制锂金属阳极锂枝晶生长

据报道,中国科学院近代物理研究所科研人员同先进能源科学与技术广东省实验室相关团队合作,利用离子径迹技术,研制出一种面向无枝晶锂金属阳极的离子管理膜。相关成果近日发表在《先进能源材料》上。

稳定锂金属阳极的研究进展

锂金属电池由于具有高的理论比容量(3860 mAh·g−1),被认为是下一代高能量密度存储设备的最佳选择之一。然而,锂枝晶生长导致固态电解质界面层不稳定,以及锂金属阳极在循环过程中发生的体积膨胀,由此带来了严重的安全风险和循环性差等问题,阻碍了锂金属电池的进一步商业化应用。通过对锂的不均匀沉积的生长机制进行研究,许多研究者们提出了各式各样的方案,比如设计电解液添加剂、开发固态电解质和设计三维集流体等,在这些方面取得了显著进展。最后,对这些方案的不足和优化进行了讨论。

铝电解金属阳极上的气泡析出行为

利用双室透明石英电解槽研究了铝电解金属阳极上气泡的析出行为。实验发现,在低电流密度下,电解开始的一段时间内,新生的氧用于氧化金属阳极表面以形成氧化物膜,此时阳极室没有氧气析出,而阴极室有铝雾扩散;当形成足够厚的氧化膜后,阳极的氧化速度减慢,阳极表面才析出氧气。在高电流密度下,由于单位时间内在阳极上产生的氧量高于用于氧化金属阳极表面所需的氧量,电解一开始阳极上就有氧气析出。对低电流密度下气泡的生长过程观察发现,气泡先在阳极表面长大,再汇聚成一个或几个大气泡从阳极底部析出,析出前的气泡平均直径随电流密度的增加而减小。

Ni-Fe-Cu惰性金属阳极的抗氧化和耐蚀性能

对Ni Fe Cu合金的抗氧化和耐熔盐腐蚀性能进行了研究。结果显示,该合金的氧化动力学曲线符合抛物线规则。静态电解质中的溶解腐蚀速率随温度的增高和NaF与AlF3的摩尔分子比的降低而增大。在不同电解条件下,组成为NaF AlF3 NaCl CaF2 Al2O3的电解质体系中电解时,该阳极周围产生大量气泡,槽电压在3.6～4.2之间波动,阳极的电解极化腐蚀速率随电解质中氧化铝浓度的增高、温度的降低而减小,产品铝的纯度达到97%～98%。

Cu-Ni-Al惰性金属阳极铝电解应用测试

采用Cu Ni Al合金作金属阳极 ,在温度 75 0～ 85 0℃ ,电流密度 0 75～ 1 1 0A/cm2 的不同分子比和氧化铝质量分数的Na3 AlF6 NaCl CaF2 Al2 O3 熔盐中进行电解测试·结果表明 ,在不同电解操作条件下该阳极材料的腐蚀程度不一样 ,阳极在熔盐中的腐蚀速率远大于在空气中的氧化腐蚀速率 ,而且阳极电解的腐蚀速率与电解质中的氧化铝质量分数相关 ,氧化铝质量分数大 ,则阳极腐蚀速率小·另外 。

Cu-Ni-Al金属阳极抗氧化耐腐蚀性能研究

本文对铝电解阳极材料Cu -Ni-Al合金进行抗氧化耐腐蚀性能测试 ,结果说明Cu -Ni-Al阳极在空气和氧气中具有良好的抗氧化性 ,其中温度和气氛对该合金材料抗氧化影响很大 ;在不同条件下 ,电解质组成为Na3AlF6 -NaCl-CaF2 -Al2 O3的熔盐中溶解损失比较小。在熔盐中腐蚀速率随着温度升高、电解质分子比降低而增大。

氯碱生产环境下金属阳极电解槽的腐蚀探讨与防护方法研究

金属阳极电解槽的腐蚀严重影响了氯碱生产整个装置的安危以及产品的收率与质量.实验模拟氯碱生产中电解槽所处的恶劣介质环境,运用腐蚀失重法,揭示了电解槽的腐蚀行为与影响因素.实验结果表明：在氯碱生产环境下,当电解槽温度为85 ～90℃、阴极液中氢氧化钠质量分数为8％～12％、阳极液pH＜4时,电解槽的腐蚀速率最低.在此基础上,制定出了可行的电解槽腐蚀防护措施.

铝电解惰性金属阳极材料选择与讨论

介结和阐述了铝电解工业惰性金属阳极材料选择与阳极设计的最新研究状况 ,提出在铝电解熔体中抗氧化抗腐蚀的新方法 ,讨论了高温耐腐蚀合金在冰晶石熔体中所遇到的亟待解决的问题。

低温铝电解用Cu-Ni-Cr金属阳极性能研究

采用熔炼法制备Cu 2 5Ni 10Cr铝电解金属阳极 ,并进行氧化实验和电解实验研究。结果表明 ,合金阳极在空气中的氧化动力学曲线遵循抛物线变化规律 ,而在纯的氧气中的氧化动力学曲线偏离了抛物线规则。电解极化条件下的腐蚀结果与不同的试验条件相关。在不同温度、阳极电流密度和氧化铝浓度条件下 ,于组成为NaF AlF3 NaCl CaF2 Al2 O3的电解质体系中电解 ,结果显示电解极化腐蚀的速率随电解质中氧化铝浓度的增高而减小 ,随温度的增高而增大。电解过程运行平稳 ,该阳极周围产生大量气泡 ,电解平稳时 ,槽电压在 4.0～ 4.6V之间波动。

金属阳极涂层的研制及应用

本文概述了金属阳极的优点,发展历史,涂层的钝化机制,抗钝方法及应用情况。

贵金属阳极在三相分离器阴极保护中的应用

将外加电流阴极保护用于三相分离器内壁防腐保护,存在导线电缆接口密封、电缆耐油性、电极选择和辅助阳极选择等问题。经研究和试验,筛选了以铂钛为主并加少量铌的稀贵金属作阳极,并对其制作工艺中温度、铂钛比例、粘接材料、镀层方法和焙烧条件等进行了研究,开发了体积小、寿命长和排流量大的稀贵金属辅助阳极;由试验优选了Ag/AgCl参比电极,改进了制作技术,提高了耐高矿化度和耐油性能;优选了耐油电缆,设计了可耐压0.5MPa的电缆接口技术,满足了现场对技术实施条件的要求。

金属阳极涂层次品的处理和再生

自从H.Beer发明钌钛涂层不溶性金属阳极以来~[1],给电化学工业带来了巨大的变革。我国从70年代开始研究这种技术后^([2.3])钛在电化学工业方面得到了迅速推广和应用。目前氯碱生产中使用的阳极绝大部分都是不溶性金属阳极,取得了良好的经济效益和社会效益。

金属阳极涂层技术进展

以对比的方法论述了二元、三元涂层阳极的各种特性，以及钛基处理的全过程。用一定的篇幅，叙述高性能涂层的研究。

含稀土化合物的金属阳极涂层研究（Ⅱ）

介绍在金属阳极钌钛涂层中掺杂少量稀土配合物的十二种新涂层。其中掺杂Ｙ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｔｂ甘氨酸配合物的涂层不仅具有与钌钛涂层相同的析氯电位，而且还具有较高的析氧电位和较好的抗氧腐蚀性能。

金属阳极表面钌的回收

氯碱工业中 ,电解食盐水用的金属阳极 ,表面上有含 Ru O2 的活性涂层。钌是贵重金属 ,从旧电极上与阳极泥中回收钌有重要价值。该文介绍了从旧电极表面剥落钌的方法 ,以及从剥落液中和阳极泥中回收钌的方法 ,该方法的回收率达 95%以上。

提高金属阳极电解槽氯气纯度方法浅析

理论与实践相结合 ,分析了影响金属阳极电解槽氯气纯度的原因 ,从降低氯中含氧量、氯中含氢量、氯中含氮量 3方面讨论了解决问题的办法。着重介绍了减少氯中含氧量的方法 :减少氯气在阳极液中的溶解度 ,提高阴极电流效率、降低析氯电位、提高析氧电位、防止空气进入 (这一条也是减少氯中含氮量的根本途径 )。为减少氯中含氢量 ,需减少氯气从阴极室到阳极室的泄漏 。

确立金属阳极隔膜法在我国跨世纪氯碱工业发展的基础地位

分析了我国氯碱工业现状和市场需求。依据国情，提出了我国跨世纪氯碱工业发展战略：停止发展水银法；逐步淘汰石墨阳极隔膜法；按合适比例适度发展离子膜法；确立金属阳极隔膜法的基础地位。

国内离子膜电解法与金属阳极隔膜电解法烧碱将在相当长的时期内共存

关于选择烧碱生产工艺的问题,作者阐述了如下观点:离子膜法是电解法烧碱生产工艺的发展方向,金属阳极隔膜法最终将被离子膜法取代;但由于历史、投资、设备更新、经济效益、市场需求等方面的原因,国内金属阳极隔膜法和离子膜法电解工艺将在今后相当长的一段时期内共存。

我国金属阳极隔膜法烧碱发展现状与对策

详细介绍了我国氯碱工业采用金属阳极隔膜法制烧碱的现状及与世界先进水平的差距。提出了包括大力进行以节能为重点的技术改造;调整烧碱产品规格;彻底淘汰和转换石墨阳极隔膜法;推广先进的扩张金属阳极隔膜电解技术以及结合我国国情有计划地发展离子膜法制烧碱技术等改造措施及预期效果。