铝空气海水电池_《中南大学》2014年硕士论文

发布时间：2016-11-24 14:02

  本文关键词：铝—空气电池的基础研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《中南大学》 2014年

铝—空气电池的基础研究

熊亚琪  

【摘要】：摘要：目前铝-空气电池的研究工作还面临一些问题,第一是对铝-空气电池的电化学基础研究工作不足；第二是现有电池多为正负极一体化结构,这导致氧扩散对铝负极的影响难以消除；第三是铝-空气电池的电动势一直低于理论值,这个现象的原因未能解释清楚,还有铝-水体系中的铝负极放电理论也研究不足。为解决以上问题,今围绕着电化学基础研究做了以下几点工作。 1)对空气正极的研究。首先,加入阴离子交换膜去改进空气正极的结构,结果显示,这样能防止空气正极的氧气扩散到铝负极从而产生干扰；其次,试验了三种不同材料作为空气正极的集流体,结果表明采用碳毡集流体效果最好；最后,比较了空气正极和铝负极电势各自偏离理论值的大小,结果表明铝-空气电池的实际电动势之所以远低于理论电动势的原因是铝负极的严重极化。 2)对铝负极的研究。首先,考察了除去铝负极表面氧化膜前后铝负极电势的变化,结果表明该电势变化不大,氧化膜不是导致铝负极发生极化的原因；其次,讨论了铝的电化学腐蚀对铝的电极电势的影响,提出了铝-水体系中铝的电化学腐蚀导致铝负极极化偏移理论,实验结果显示,极化偏移理论符合实际,控制实验环境在低氧状态下,氢离子去极化腐蚀是铝负极的严重极化的原因；最后,补充了中性电解质溶液中铝稳定电极电势的快速切入实验测定。 3)对组装而成的整体铝-空气电池的研究。组装完成了采用实用原型离子膜空气电极的铝-空气电池,其放电测试结果显示,在1mA恒流放电时电池的放电电势下降很快,可能的原因是电池正负极活性物质并没有得到充分激活,放电时电极极化较大,让电池放电半小时后放电容量达到0.502mAh,电池放电远没有达到放电极限,可见电池容量很大,符合理论计算。

【关键词】：
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM911.41;O646
【目录】：

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