本文關(guān)鍵詞：鋁—空氣電池的基礎(chǔ)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中南大學》 2014年

鋁—空氣電池的基礎(chǔ)研究

熊亞琪  

【摘要】：摘要：目前鋁-空氣電池的研究工作還面臨一些問題,第一是對鋁-空氣電池的電化學基礎(chǔ)研究工作不足；第二是現(xiàn)有電池多為正負極一體化結(jié)構(gòu),這導致氧擴散對鋁負極的影響難以消除；第三是鋁-空氣電池的電動勢一直低于理論值,這個現(xiàn)象的原因未能解釋清楚,還有鋁-水體系中的鋁負極放電理論也研究不足。為解決以上問題,今圍繞著電化學基礎(chǔ)研究做了以下幾點工作。 1)對空氣正極的研究。首先,加入陰離子交換膜去改進空氣正極的結(jié)構(gòu),結(jié)果顯示,這樣能防止空氣正極的氧氣擴散到鋁負極從而產(chǎn)生干擾；其次,試驗了三種不同材料作為空氣正極的集流體,結(jié)果表明采用碳氈集流體效果最好；最后,比較了空氣正極和鋁負極電勢各自偏離理論值的大小,結(jié)果表明鋁-空氣電池的實際電動勢之所以遠低于理論電動勢的原因是鋁負極的嚴重極化。 2)對鋁負極的研究。首先,考察了除去鋁負極表面氧化膜前后鋁負極電勢的變化,結(jié)果表明該電勢變化不大,氧化膜不是導致鋁負極發(fā)生極化的原因；其次,討論了鋁的電化學腐蝕對鋁的電極電勢的影響,提出了鋁-水體系中鋁的電化學腐蝕導致鋁負極極化偏移理論,實驗結(jié)果顯示,極化偏移理論符合實際,控制實驗環(huán)境在低氧狀態(tài)下,氫離子去極化腐蝕是鋁負極的嚴重極化的原因；最后,補充了中性電解質(zhì)溶液中鋁穩(wěn)定電極電勢的快速切入實驗測定。 3)對組裝而成的整體鋁-空氣電池的研究。組裝完成了采用實用原型離子膜空氣電極的鋁-空氣電池,其放電測試結(jié)果顯示,在1mA恒流放電時電池的放電電勢下降很快,可能的原因是電池正負極活性物質(zhì)并沒有得到充分激活,放電時電極極化較大,讓電池放電半小時后放電容量達到0.502mAh,電池放電遠沒有達到放電極限,可見電池容量很大,符合理論計算。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM911.41;O646
【目錄】：

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本文編號：190739