镁空气电池负极表面改性对其电化学性能的影响

分别以纯镁、AZ31镁合金、WA111(Mg-11%Y-1%Al)镁合金为负极,通过液相沉积法在镁负极表面形成均匀致密的Ca-P生物陶瓷膜层。将MnO_(2)催化剂涂覆在碳纤维布-泡沫镍复合基底上作为空气正极,以3.5%(质量分数)NaCl水溶液作为电解液,研究了表面膜层对镁空气电池电化学性能的影响。通过对比放电后未改性电极和改性电极表面的微观结构,探讨了膜层对电池性能显著影响的原因。结果表明:经过表面改性的镁负极具有更高的负极利用率,放电稳定性也更好;极化曲线和交流阻抗测试显示表面膜层提高了镁负极的耐腐蚀性。该生物陶瓷膜层由宽10μm、长60μm的针叶状二水磷酸氢钙(CaHPO_(4)·2H_(2)O)晶体交织咬合生长而成;这种多孔结构在加强镁负极表面耐腐蚀性的同时,使表面放电产物变得疏松易脱落,无法形成完整致密的钝化膜,从而提高了镁空气电池的放电性能。

Ti2AlN(0001)/Al固液界面从头算分子动力学研究

通过从头算分子动力学模拟计算,系统研究不同终止面Ti2AlN(0001)/Al固液界面在铝熔点附近的的界面结构、界面能以及电子结构。计算结果表明:Ti2AlN(0001)的4类终止界面均能诱导Al熔体按照FCC-Al{111}密排面“A-B-C”次序堆垛成准固相区,准固相区外延扩展能力由大到小依次为N终止界面、Al终止界面、Ti(N)终止界面、Ti(Al)终止界面;Ti2AlN(0001)的4类终止界面诱导Al熔体形核强弱的原因在于界面处Ti2AlN表层原子与第1层Al原子不同强度的结合引起后续Al原子层间结合强弱,这为Ti2AlN作为铝合金新型异质形核基底以及作为铝基复合材料增强相的界面结构设计提供了理论依据。