过程工程学报 ›› 2023, Vol. 23 ›› Issue (8): 1131-1136.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223107
徐聪1, 房新月1, 孔敏2,3*, 王瑞智2,3, 张钧2,3, 卢广玺1, 胡俊华1*, 关绍康1
Cong XU1, Xinyue FANG1, Min KONG2,3*, Ruizhi WANG2,3, Jun ZHANG2,3, Guangxi LU1, Junhua HU1*, Shaokang GUAN1
摘要: 随着科学技术的发展,现代工业与社会发展对电力能源的依赖程度越来越高,先进高效的能源转换技术是发展的关键,新型大功率燃料电池(如铝空气电池)因其具有能量密度高(理论能量密度8100 Wh/kg)、储量丰富、生产成本低、环保无毒等优点而受到众多学者的青睐。本工作通过对千瓦级铝空电池用含Ti阳极材料的系统研究,探明了不同Ti含量(0.03wt%, 0.05wt%, 0.08wt%和0.10wt%)对千瓦级铝空电池用Al-Mg-In阳极材料微观组织、腐蚀行为、电化学行为和放电行为的影响规律。结果表明,随Ti含量增加,Al-Mg-In阳极中纤维状晶粒逐渐细化,晶粒组织逐渐均匀,晶界数目增多,可以为铝空电池提供更多的反应面积。阳极材料的放电反应通道较多,放电活性也随之升高,有助于铝阳极工作电压提升。当Ti添加量超过0.05wt%时会导致Al-Mg-In阳极板材中第二相颗粒数目增多,第二相与基体之间形成“原电池”,加速合金腐蚀,晶界局部溶解从而造成合金耐蚀性能下降,放电性能降低。因此,添加0.05wt% Ti的Al-Mg-In合金具有最佳的耐蚀性和电池放电性能,说明适量的Ti可以优化铝空气电池的性能。