密封熔炼制备海水电池用镁合金负极及电性能

要提高海水激活电池的各项电性能,制备高活性的镁合金阳极材料是必需的,采用密封熔炼制备的Mg-Hg-Ga合金是一种新型的海水激活动力电池的阳极材料。采用密封熔炼铸造和半连续铸造两种方法,制备了不同成分、不同晶粒大小的Mg-Hg-Ga合金材料,采用金相显微镜进行了组织观测,采用ICP进行了材料的成分分析,采用SEM观察了放电后材料的表面形貌,采用恒电阻放电的方法测试了制备材料的电性能。重点研究了材料成分、晶粒尺寸对Mg-Hg-Ga合金放电性能和析氢量的影响。结果表明,在研究范围内,晶粒尺寸对材料电性能有一定的影响,但不是非常明显,具体表现在,随着晶粒尺寸的增大,最高电压、开路电压有所增加,激活时间也有所延长。析氢量与材料成分直接相关,与晶粒尺寸无明显联系。

海水电池用镁合金阳极材料制备与性能研究

主要研究了汞含量对材料电性能和自腐蚀的影响。采用密封熔炼的方式制备了高性能海水激活电池用阳极材料Mg-Hg-Ga合金,采用ICP、金相显微镜、恒流极化等测试方法对材料的成分、组织结构及电化学性能进行表征,采用析氢装置测试静态腐蚀速率,采用与氯化亚铜组装成电池放电对其电性能进行测试。实验结果表明,制备的材料都有良好的组织,晶粒细小均匀,成分均匀,放电电位负移,析氢低,激活快,成泥少,放电后表面腐蚀均匀,无局部穿孔。在镓质量含量为1.6%时,最佳汞含量为1.3%,激活最快为0.9 s,放电析氢量最低为0.5 m L/min·cm2。

Mg-Hg-Ga电极材料制备新工艺及电性能

采用包套密封熔炼和压力加工技术将镁合金制成薄板;用扫描电镜结合能谱分析、X射线衍射和电化学测试等方法分析了镁合金阳极材料在海水介质中腐蚀前后的微观结构、表面形貌及表面元素的组成和微区成分,并组装Mg/CuCl单体电池进行了电性能测试,用排水法测试了放电时的析氢速率。结果表明:采用新工艺制备的Mg-Hg-Ga合金,成分均匀、无氧化夹杂、无熔剂夹杂;在3.5%NaCl水溶液中具有很负的电极电位和适度的腐蚀速率;其组成的Mg/CuCl单体电池当放电电流密度为200 mA/cm2时放电,工作电压为1.326 V,析氢速率≤0.53 mL/(min·cm2)。该Mg-Hg-Ga合金负极材料可用于高能量密度的镁合金电池。