水对低共熔溶剂中电沉积Zn-Fe合金镀层性能的影响

目的在氯化胆碱-乙二醇(ChCl-2EG)低共熔溶剂(DESs)中,以水为添加剂,采用电沉积制备Zn-Fe合金镀层,改善镀层的表面形貌,优化晶型结构,提高镀层的耐蚀性能。方法采用电导率仪、黏度计、循环伏安曲线(CV)研究水含量对低共熔溶剂黏度、电导率、电化学窗口的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS),研究水含量对镀层表面形貌和成分的影响。采用X射线衍射仪(XRD),分析水含量对镀层结构特征的影响。采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS),分析水含量对镀层耐蚀性能的影响。结果随着水含量的增加,DESs的黏度降低,电导率升高,镀速增大,镀层中Zn含量提高,平均晶粒尺寸减小。当水的质量分数小于8%时,水会促进Zn和Fe的沉积。当水的质量分数大于8%时,水会抑制Zn和Fe的沉积。此外,当水的质量分数为4%时,DESs能够保持原有的电化学窗口(2.47 V),制备的Zn-Fe合金镀层平整致密,镀层极化电阻达到最大值(1469Ω/cm^(2)),电荷转移电阻达到最大值(612Ω/cm^(2)),耐蚀性最佳。结论水的含量会影响DESs溶剂的黏度、电导率及电化学窗口,会影响Zn-Fe合金镀层的表面形貌、晶粒尺寸及耐蚀性。当加入质量分数4%的水时,不仅能够促进Zn和Fe还原,而且还能改善Zn-Fe合金镀层的表面形貌,提高镀层的耐蚀性能。

醇硫基丙烷磺酸钠对电解高性能锂电铜箔的影响

电解铜箔因其工艺简单、经济价值高,已广泛应用于印制线路板和锂离子电池领域。研究表明在电解制箔过程中,加入微量添加剂即可大幅度提高电解铜箔性能。因此,在基础电解液(312.5 g·L^(-1)CuSO_(4)·5H_(2)O,100 g·L^(-1)H_(2)SO_(4),50 mg·L^(-1)Cl^(-))基础上,加入添加剂考察了电解液的电化学行为以及对铜箔表面形貌、结构以及性能的影响。实验选取了醇硫基丙烷磺酸钠(HP)、水解蛋白(HVP)和N,N-二甲基硫代甲酰胺丙烷磺酸钠(DPS)作为组合添加剂,利用扫描电镜(SEM)、X射线洐射(XRD)以及电化学分析等方法,重点考察了组合添加中HP对铜箔表面形貌和物理性能的影响。研究结果表明,在组合添加剂体系中HP具有较强的去极化作用,可以加速铜核的生长,且具有增强铜(200)晶面的择优生长取向。HP与DPS、HVP的协同作用可以进一步减小电解铜箔的晶粒尺寸,降低表面粗糙,提高铜箔力学性能和耐腐蚀性能。所制备的电解铜箔均匀致密,平均晶粒尺寸为29.2 nm、平均粗糙度为1.12μm、平均抗拉强度为399.5 MPa且耐蚀性能优越,是锂离子电池负极集流体的理想材料,具有较高的商业价值。

镍离子浓度对低共熔溶剂中化学镀Ni-Mo-P合金镀层的影响

低共熔溶剂具有易降解、电化学窗口宽、合成简单及较低的成本等优点,被认为是最理想的绿色溶剂。以氯化胆碱-乙二醇(摩尔比为1∶2)为原料制备低共熔溶剂,以硫酸镍、钼酸钠为主盐,次磷酸钠为还原剂,在低共熔溶剂中化学镀Ni-Mo-P合金。考察了硫酸镍浓度的变化对化学镀Ni-Mo-P合金镀层的化学及物理性能影响。研究结果表明,当硫酸镍的浓度为15.0 g·L^(−1)时,沉积速率达到0.10μm·h^(−1),镀层平整致密,镀层中Mo元素含量达到最大值19.20 wt.%,该浓度下制备的镀层性能最佳。