亚铁离子对工业电解液中镍电结晶行为的影响

发布时间：2024-02-24 00:07

　　采用三电极体系,通过阴极极化法、循环伏安法和计时电流法,分析了不同质量浓度的亚铁离子对工业电解液中镍电结晶初期行为的影响,并通过扫描电镜和X射线衍射仪分析了沉积物的微观组织形貌和择优生长取向。结果表明:亚铁离子的引入使得镍电结晶过电位降低,镍的起始沉积电位发生正移。在Fe²⁺只有4 mg/L的工业电解液中,镍的形核接近于三维连续形核模型,而添加0.5 g/L或1.0 g/L亚铁离子时,在低电位下符合三维连续形核模型,高电位下符合三维瞬时形核模型。添加1.5 g/L或2.0 g/L亚铁离子时则更符合三维瞬时形核模型。工业电解液中加入亚铁离子后,镍仍以螺旋位错生长方式,晶粒取向仍以(111)面生长为主。

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图3工业电解液和镍-铁电解液中镍电极在不同电位下的i-t曲线

将图3中的实验数据按照式(1)和(2)进行无量纲化处理，可以得到曲线。如图4所示，工业电解液中镍的电结晶过程基本遵循SH模型。在-0.95～-0.85V之间，t<tm时，实验曲线接近连续形核的理论模型曲线；在-1.0V时，实验曲线略微发生了变化，处在连续形核和瞬时形核理论曲线....

图4不同电位下工业电解液的无因次i2/im2-t/tm曲线

如图4所示，工业电解液中镍的电结晶过程基本遵循SH模型。在-0.95～-0.85V之间，t<tm时，实验曲线接近连续形核的理论模型曲线；在-1.0V时，实验曲线略微发生了变化，处在连续形核和瞬时形核理论曲线之间，但更接近连续形核曲线；当tm<t<2tm时，实验曲线接近于瞬时成....

图5不同电位下含不同质量浓度亚铁离子的镍-铁电解液的无因次i2/im2-t/tm曲线

由图5可知，当阶跃电位为-1.00～-0.85V时，镍电结晶过程基本遵循SH模型，在添加0.5g/L亚铁离子，阶跃电位为-0.90～-0.85V,t<tm时，实验曲线处于连续形核和瞬时形核都的理论曲线之间。当阶跃电位为-0.95V和-1.00V时，实验曲线接近于瞬时形核....

图6不同亚铁离子质量浓度下得到的沉积层的SEM照片

从图6a可以看出，在工业电解液中得到的沉积层的晶粒呈大小不一的棱锥状，大的晶粒和小的晶粒相互交叠。据此推断镍的形核长大过程可能是按螺旋位错生长方式进行[7]。在图6b至图6e中可以发现，随着亚铁离子质量浓度的增大，晶粒尺寸逐渐变大，但变化程度不明显。在沉积层表面出现了较多的大尺寸....

本文编号：3908197