CN106676343A - 一种海水电池用铝合金阳极材料及其制备方法 - Google Patents
一种海水电池用铝合金阳极材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106676343A CN106676343A CN201611069853.6A CN201611069853A CN106676343A CN 106676343 A CN106676343 A CN 106676343A CN 201611069853 A CN201611069853 A CN 201611069853A CN 106676343 A CN106676343 A CN 106676343A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aluminum alloy
- anode material
- alloy anode
- seawater battery
- aluminium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 73
- 239000010405 anode material Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 239000013535 sea water Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 19
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 17
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 10
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 9
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 7
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 7
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 2
- 229910001152 Bi alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910000636 Ce alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910000846 In alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 12
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 10
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- TVQLLNFANZSCGY-UHFFFAOYSA-N disodium;dioxido(oxo)tin Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Sn]([O-])=O TVQLLNFANZSCGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IGUXCTSQIGAGSV-UHFFFAOYSA-K indium(iii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[In+3] IGUXCTSQIGAGSV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229940079864 sodium stannate Drugs 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/026—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/047—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/46—Alloys based on magnesium or aluminium
- H01M4/463—Aluminium based
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种海水电池用铝合金阳极材料及其制备方法。本发明属于电池阳极材料技术领域。一种海水电池用铝合金阳极材料,其特点是:海水电池用铝合金阳极材料为铝合金,铝合金中各组分质量百分比为:Mg0.4~1.2%、Ga0.01~0.2%、Sn0.01~0.3%、Bi0.01~0.1%、In0.01~0.1%、Pb0.01~0.1%和Ce0.01~0.5%。一种海水电池用铝合金阳极材料的制备方法,纯铝块先进行保温,然后在750℃~900℃条件下进行熔炼,再加入纯铝箔包覆的Mg、Ga、Sn、Bi、In、Pb和Ce合金元素,保温,浇注于钢模中,均匀化后铣面,然后350℃~450℃轧制成板材,保温退火后,冷轧制,成品退火,制得铝合金阳极材料。本发明具有组分简单,加工方便,控制准确,生产效率高,产品质量稳定,电化学性能和大功率输出稳定性优良等优点。
Description
技术领域
本发明属于电池阳极材料技术领域,特别是涉及一种海水电池用铝合金阳极材料及其制备方法。
背景技术
铝合金作为电池的阳极材料技术:铝合金作为电池的阳极材料主要优势在于:(1)电化当量高,为2980A~·h·kg-1;(2)电极电位较负,其标准电极电位为-2.35V;(3)铝资源丰富,价格低廉;(4)可广泛应用于碱性电池、中性电池和有机电池。作为电池材料,必须具有高的电压和低的腐蚀析氢速度。由于铝是一种活泼的两性金属,在碱性电解液中自腐蚀严重,副反应产生大量的氢气,并且自身极化严重,电流效率不高。改善铝合金阳极材料性能的途径主要有:(1)向铝中加入微量合金元素,提高铝合金电极电化学活性,减少自腐蚀速率,提高电流效率;(2)向电解液中加入锡酸纳、氢氧化铟等缓蚀剂,减少阳极自腐蚀,抑制铝合金阳极在碱性电解液中的副反应。
目前,铝合金阳极材料主要采用合金化方法制成,主要含有镁、镓、锡、铟、铋、铅、铊等合金元素的三元、四元或五元铝合金。中国专利申请涉及电池用铝合金阳极材料,以纯度≥99.996%的铝为原料,添加合金元素镁、镓、锡和铋,所添加元素的质量百分比为:Mg:0.5~1.5%、Bi:0.01~0.2%、Sn:0.01~0.4%、Ga:0.01~0.3%;杂质质量含量≤0.01%。该电池用铝合金阳极材料虽然可以有效地活化铝电极并增强其抗腐蚀性能,但是其开路电位、工作电位、实际电容量、电流效率和表面溶解状况等性能方面仍存在不理想的因素。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种海水电池用铝合金阳极材料及其制备方法。
本发明的目的是针对现有的电池用铝合金阳极材料存在的缺陷,提供一种八元电池用铝合金阳极材料,该铝合金阳极材料无论在大电流密度放电条件下还是小电流密度放电条件下均具有优良的电化学性能。
本发明电池用铝合金阳极材料,该铝合金阳极材料的成分及其质量百分比为Mg:0.4~1.2%、Ga:0.01~0.2%、Sn:0.01~0.3%、Bi:0.01~0.1%、In:0.01~0.1%、Pb:0.01~0.1%、Ce:0.01~0.5%;
本发明采用八种合金元素进行微合金化。
合金元素Mg可以使得铝合金中阴极相的面积和数量减少,来改善铝阳极的电化学等性能,在使电位负移的同时降低电极表面微观腐蚀原电池的驱动力。
合金元素Ga元素的熔点低,在电极工作温度(60-100℃)下,具有良好的流动性,在电极溶解时,容易穿过金属/氧化膜界面,形成活性点,随着Ga的堆积,可以减薄这些活性点的氧化膜厚度,最终破坏氧化膜,促进Al基体溶解。并且由于Ga在Al中有一定的固溶度,随着Ga含量的增大铝阳极的电位负移,当Ga增加到一定的量之后同时会使铝的自腐蚀速率增大。
合金元素In具有很强的活化能力,在溶解初期促使Al基体大量溶解。随着铝阳极的溶解,溶液里的In3+离子会被Al置换沉积在Al表面,从而继续活化铝合金阳极。此外,In的析氢过电位较高,能有效抑制Al阳极的的析氢腐蚀反应,并能部分抑制Al阳极中Fe、Si等杂质带来的不利影响。
合金元素Sn能与铝形成固溶体,当氧化膜表面的A13+被高价Sn4+取代,会产生一个附加空穴,使铝表面钝化膜产生孔隙,使得阳极表面的电阻降低。并且Sn的析氢过电位较高,同时还可以细化阳极合金的晶粒,减少晶间的偏析相数量,改善腐蚀状况。并能与其它合金元素(如Ga、In等)形成低共熔混合物,破坏铝表面的钝化膜。
合金元素Bi和Pb能使铝阳极的电极电位负移是因为它们的电极电位比A1正,在电解液中与Al耦合形成腐蚀微电池,从而破坏钝化膜的致密性,使铝基体溶解。但添加过高Bi、Pb时,它们容易在晶界处形成聚集的第二相,导致晶间腐蚀严重,从而增加铝阳极的自腐蚀倾向。
合金元素Ce使铝合金的晶粒细化,作用在稀土Ce加入量不大于0.5%时较明显;稀土Ce能抑制析氢腐蚀,提高阳极利用率。热处理可改善含稀土铝合金阳极的表面溶解的均匀性,且不会降低阳极效率,有利于该类阳极的实际应用。
本发明研制的电池用铝合金阳极材料,加入了高氢过电位元素,高氢过电位元素作为氢离子放电时的阴极,增加了析氢反应的极化,从而抑制了氢气的析出,提高了铝合金阳极的利用率。本发明所研制的铝合金阳极材料,八种元素配比合理,其中低熔点合金化元素呈固溶态弥散分布于铝晶粒内,使得铝阳极在放电时,表面生成不连续的钝化膜;八种合金元素配比合理,使得放电过程中,合金元素在铝阳极表面溶解-沉积-再溶解-再沉积,使得反应产物易脱落,新鲜的铝表面不断暴露,使得反应可持续进行。
在电池用铝合金阳极材料中,作为优选,该铝合金阳极材料的成分及其质量百分比为:Mg:0.5~1.0%、Ga:0.02~0.1%、Sn:0.03~0.2%、Bi:0.02~0.06%、In:0.02~0.05%、Pb:0.02~0.04%、Ce:0.02~0.1%;余量为高纯铝。
本发明的目的之一是提供一种具有本发明的目的是提供一种具有组分简单,电化学性能优良,使用寿命长,适用范围广等特点的海水电池用铝合金阳极材料。
本发明海水电池用铝合金阳极材料所采取的技术方案是:
一种海水电池用铝合金阳极材料,其特点是:海水电池用铝合金阳极材料为铝合金,铝合金中各组分质量百分比为:Mg0.4~1.2%、Ga0.01~0.2%、Sn0.01~0.3%、Bi0.01~0.1%、In0.01~0.1%、Pb0.01~0.1%和Ce0.01~0.5%。
本发明海水电池用铝合金阳极材料还可以采用如下技术方案:
所述的海水电池用铝合金阳极材料,其特点是:铝合金中各组分质量百分比为:Mg0.5~1.0%、Ga0.02~0.1%、Sn0.03~0.2%、Bi0.02~0.06%、In0.02~0.05%、Pb0.02~0.04%和Ce0.02~0.1%。
本发明的目的之二是提供一种具有工艺简单,操作方便,控制准确,生产效率高,产品质量稳定等特点的海水电池用铝合金阳极材料的制备方法。
本发明海水电池用铝合金阳极材料的制备方法所采取的技术方案是:
一种海水电池用铝合金阳极材料的制备方法,其特点是:海水电池用铝合金阳极材料的制备过程包括为:纯铝块先进行保温,然后在750-900℃条件下进行熔炼,再加入纯铝箔包覆的占铝质量百分比为0.4~1.2%Mg、0.01~0.2%Ga、0.01~0.3%Sn、0.01~0.1%Bi、0.01~0.1%In、0.01~0.1%Pb和0.01~0.5%Ce合金元素,保温,浇注于钢模中,均匀化后铣面,然后350℃~450℃轧制成板材,保温退火后,冷轧制,成品退火,制得铝合金阳极材料。
本发明海水电池用铝合金阳极材料的制备方法还可以采用如下技术方案:
所述的海水电池用铝合金阳极材料的制备方法,其特点是:纯铝块放入保温炉中350℃~450℃保温,然后750℃~900℃条件下熔炼10min~30min,加入纯铝箔包覆的合金元素时加入覆盖剂和除气剂,保温5min~20min,在450℃~600℃条件下20h~30h均匀化后铣面,然后轧制成1mm~2mm厚的板材,350℃~450℃保温40min~80min退火后,冷轧制0.3mm~0.7mm,在450℃~600℃温度下1h~3h成品退火。
本发明具有的优点和积极效果是:
海水电池用铝合金阳极材料及其制备方法由于采用了本发明全新的技术方案,与现有技术相比,本发明组分简单,加工方便,控制准确,生产效率高,产品质量稳定,电化学性能和大功率输出稳定性优良等优点。
附图说明
图1是八元铝合金和商用铝合金阳极组装Al-AgO电池的放电曲线;
图2是八元铝合金阳极板材放电后的表面形貌;
图3是商用铝合金阳极板材放电后的表面形貌。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并详细说明如下:
实施例1
一种海水电池用铝合金阳极材料,以纯度为99.996%的铝为原料,铝合金阳极各成分质量百分比为:Mg:1.2%、Ga:0.2%、Sn:0.3%、Bi:0.1%、In:0.1%、Pb:0.1%、Ce:0.5%。制备过程:将纯铝块放入保温炉中400℃保温,然后再放入800℃的熔炼炉熔炼15min左右,加入高纯铝箔包覆的上述合金元素并加入覆盖剂,除气剂。保温10min,然后浇注于300mm×200mm×30mm的钢模中,500℃-24h均匀化后铣面,然后400℃轧制成1.5mm厚的板材,400℃保温60min退火后,冷轧制0.45mm,500℃-2h成品退火。
实施例2
一种海水电池用铝合金阳极材料,以纯度为99.996%的铝为原料,选取铝合金阳极各成分质量百分比为:Mg:0.6%、Ga:0.1%、Sn:0.15%、Bi:0.05%、In:0.05%、Pb:0.05%、Ce:0.25%。制备过程:将纯铝块放入保温炉中400℃保温,然后再放入800℃的熔炼炉熔炼15min左右,加入高纯铝箔包覆的上述合金元素并加入覆盖剂,除气剂。保温10min,然后浇注于300mm×200mm×30mm的钢模中,500℃-24h均匀化后铣面,然后400℃轧制成1.5mm厚的板材,400℃保温60min退火后,冷轧制0.45mm,500℃-2h成品退火。
实施例3
一种海水电池用铝合金阳极材料,以纯度为99.996%的铝为原料,选取铝合金阳极各成分质量百分比为:Mg:0.3%、Ga:0.05%、Sn:0.03%、Bi:0.02%、In:0.02%、Pb:0.01%、Ce:0.1%。制备过程:将纯铝块放入保温炉中400℃保温,然后再放入800℃的熔炼炉熔炼15min左右,加入高纯铝箔包覆的上述合金元素并加入覆盖剂,除气剂。保温10min,然后浇注于300mm×200mm×30mm的钢模中,500℃-24h均匀化后铣面,然后400℃轧制成1.5mm厚的板材,400℃保温60min退火后,冷轧制0.45mm,500℃-2h成品退火。
对制备的铝合金阳极电化学性能检测方法为:
电池组装环境:在大气环境下组装成铝氧化银单体电池。
电流密度:600mA/cm2;
电液温度:80℃;
电液组成:4.5MNaOH+20g/LNa2SnO3;
流量:151mL/min;
参见图1,通过以上实施例可看出,本发明Al-Mg-Ga-Sn-In-Bi-Pb-Ce八元铝合金阳极材料具备高的电化学性能和大功率输出稳定性,以及均匀的表面溶解等优点,见表1。
表1Al-Mg-Ga-Sn-In-Bi-Pb-Ce八元铝合金阳极和商用铝合金电化学性能
Claims (4)
1.一种海水电池用铝合金阳极材料,其特征是:海水电池用铝合金阳极材料为铝合金,铝合金中各组分质量百分比为:Mg0.4~1.2%、Ga0.01~0.2%、Sn0.01~0.3%、Bi0.01~0.1%、In0.01~0.1%、Pb0.01~0.1%和Ce0.01~0.5%。
2.根据权利要求1所述的海水电池用铝合金阳极材料,其特征是:铝合金中各组分质量百分比为:Mg0.5~1.0%、Ga0.02~0.1%、Sn0.03~0.2%、Bi0.02~0.06%、In0.02~0.05%、Pb0.02~0.04%和Ce0.02~0.1%。
3.一种海水电池用铝合金阳极材料的制备方法,其特征是:海水电池用铝合金阳极材料的制备过程包括为:纯铝块先进行保温,然后在750℃~900℃条件下进行熔炼,再加入纯铝箔包覆的占铝质量百分比为0.4~1.2%Mg、0.01~0.2%Ga、0.01~0.3%Sn、0.01~0.1%Bi、0.01~0.1%In、0.01~0.1%Pb和0.01~0.5%Ce合金元素,保温,浇注于钢模中,均匀化后铣面,然后350-450℃轧制成板材,保温退火后,冷轧制,成品退火,制得铝合金阳极材料。
4.根据权利要求3所述的海水电池用铝合金阳极材料的制备方法,其特征是:纯铝块放入保温炉中350℃~450℃保温,然后750℃~900℃条件下熔炼10min~30min,加入纯铝箔包覆的合金元素时加入覆盖剂和除气剂,保温5~20min,在450℃~600℃条件下20h~30h均匀化后铣面,然后轧制成1mm~2mm厚的板材,350℃~450℃保温40min~80min退火后,冷轧制0.03mm~0.7mm,在450℃~600℃温度下1h~3h成品退火。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611069853.6A CN106676343B (zh) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | 一种海水电池用铝合金阳极材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611069853.6A CN106676343B (zh) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | 一种海水电池用铝合金阳极材料及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106676343A true CN106676343A (zh) | 2017-05-17 |
CN106676343B CN106676343B (zh) | 2018-03-13 |
Family
ID=58867023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611069853.6A Active CN106676343B (zh) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | 一种海水电池用铝合金阳极材料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106676343B (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108400282A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-08-14 | 苏州讴德新能源发展有限公司 | 一种铝合金海水电池的阳极及制备方法 |
CN109321766A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-02-12 | 昆明理工大学 | 一种铝空气电池阳极材料及其制备方法 |
CN109879250A (zh) * | 2017-12-06 | 2019-06-14 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种铝镁合金水解制氢方法 |
CN110010885A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-07-12 | 上海交通大学 | 铝空气电池阳极材料及其制备方法 |
CN110484788A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-11-22 | 宁波烯铝新能源有限公司 | 铝空气电池阳极材料及其制备方法和铝空气电池 |
CN111313032A (zh) * | 2018-12-11 | 2020-06-19 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种铝/空气电池用铝合金阳极材料及其制备和应用 |
CN111560544A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-21 | 湖南西瑞尔新材料科技有限公司 | 一种空气电池用阳极铝合金的制备方法和空气电池 |
CN111740094A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-10-02 | 昆明冶金研究院有限公司 | 一种铝空气电池铝阳极板材料及其制备方法、铝空气电池铝阳极板及其制备方法和应用 |
CN112708809A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-04-27 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种耐偏铝酸盐稀土铝合金阳极材料及其制造方法 |
CN113957305A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-21 | 重庆国创轻合金研究院有限公司 | 一种新能源电池动力用含Sc的高活性铝合金阳极材料及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5565346A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Aluminum alloy for galvanic anode |
CN101358310A (zh) * | 2008-09-23 | 2009-02-04 | 河南四方超硬材料有限公司 | 一种制氢Al基合金复合材料及其制备和使用方法 |
CN105950920A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-09-21 | 中国科学院金属研究所 | 一种于水及水介质环境中可溶解的铝基合金及其制备方法 |
-
2016
- 2016-11-29 CN CN201611069853.6A patent/CN106676343B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5565346A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Aluminum alloy for galvanic anode |
CN101358310A (zh) * | 2008-09-23 | 2009-02-04 | 河南四方超硬材料有限公司 | 一种制氢Al基合金复合材料及其制备和使用方法 |
CN105950920A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-09-21 | 中国科学院金属研究所 | 一种于水及水介质环境中可溶解的铝基合金及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
鲁火清: "铝空气电池用铝合金的研究", 《中国优秀硕士论文全文数据库 工程科技2辑》 * |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109879250A (zh) * | 2017-12-06 | 2019-06-14 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种铝镁合金水解制氢方法 |
CN108400282B (zh) * | 2018-01-16 | 2021-06-04 | 苏州讴德新能源发展有限公司 | 一种铝合金海水电池的阳极及制备方法 |
CN108400282A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-08-14 | 苏州讴德新能源发展有限公司 | 一种铝合金海水电池的阳极及制备方法 |
CN109321766A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-02-12 | 昆明理工大学 | 一种铝空气电池阳极材料及其制备方法 |
CN109321766B (zh) * | 2018-10-22 | 2021-02-05 | 昆明理工大学 | 一种铝空气电池阳极材料及其制备方法 |
CN111313032A (zh) * | 2018-12-11 | 2020-06-19 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种铝/空气电池用铝合金阳极材料及其制备和应用 |
CN111313032B (zh) * | 2018-12-11 | 2021-11-09 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种铝/空气电池用铝合金阳极材料及其制备和应用 |
CN110010885A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-07-12 | 上海交通大学 | 铝空气电池阳极材料及其制备方法 |
CN110484788A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-11-22 | 宁波烯铝新能源有限公司 | 铝空气电池阳极材料及其制备方法和铝空气电池 |
CN111560544A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-21 | 湖南西瑞尔新材料科技有限公司 | 一种空气电池用阳极铝合金的制备方法和空气电池 |
CN111560544B (zh) * | 2020-05-25 | 2021-07-27 | 湖南西瑞尔新材料科技有限公司 | 一种空气电池用阳极铝合金的制备方法和空气电池 |
CN111740094A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-10-02 | 昆明冶金研究院有限公司 | 一种铝空气电池铝阳极板材料及其制备方法、铝空气电池铝阳极板及其制备方法和应用 |
CN112708809A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-04-27 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种耐偏铝酸盐稀土铝合金阳极材料及其制造方法 |
CN112708809B (zh) * | 2020-11-27 | 2022-03-04 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种耐偏铝酸盐稀土铝合金阳极材料及其制造方法 |
CN113957305A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-21 | 重庆国创轻合金研究院有限公司 | 一种新能源电池动力用含Sc的高活性铝合金阳极材料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106676343B (zh) | 2018-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106676343B (zh) | 一种海水电池用铝合金阳极材料及其制备方法 | |
CN104561673B (zh) | 一种稀土改性铝合金阳极片及其制备方法 | |
CN101656312B (zh) | 高能量蓄电池板栅用合金材料及其制备方法 | |
CN102820472B (zh) | 含锰铝合金阳极材料及其制备方法及使用该阳极材料制备的空气电池 | |
CN105140596B (zh) | 一种空气电池用铝合金阳极材料、制备方法及铝空气电池 | |
CN101388457A (zh) | 电池用铝合金阳极材料 | |
CN113921802B (zh) | 一种电池用铝合金负极材料、碱性电解液缓蚀剂、制备方法及应用 | |
CN105140595B (zh) | 一种电解液缓蚀剂、铝空气电池用电解液及铝空气电池 | |
CN108642327A (zh) | 一种铝空气电池用阳极材料及其制备方法 | |
CN105244489A (zh) | 电池用铝合金阳极材料及其制造方法 | |
CN103280565A (zh) | 一种铝合金阳极材料及其制备方法 | |
CN105755338A (zh) | 海水电池用镁合金负极材料的制备方法 | |
CN106917010B (zh) | 一种铝合金阳极材料及其铸造方法与应用 | |
CN110165339A (zh) | 一种铝空气电池用电解液及铝空气电池 | |
CN111740094A (zh) | 一种铝空气电池铝阳极板材料及其制备方法、铝空气电池铝阳极板及其制备方法和应用 | |
CN111560542A (zh) | 一种碱性铝-空气电池用含钙铝合金阳极材料及制备方法 | |
CN110042278A (zh) | 一种铝空气电池阳极材料及其制备方法 | |
CN108321398B (zh) | 一种铝燃料电池的阳极及制备方法 | |
CN108400282B (zh) | 一种铝合金海水电池的阳极及制备方法 | |
CN111560544B (zh) | 一种空气电池用阳极铝合金的制备方法和空气电池 | |
CN109461942A (zh) | 一种空气电池用铝合金阳极材料及其制备方法、空气电池 | |
CN109860560A (zh) | 铝空气电池铝阳极电极材料及其制备方法 | |
CN109244442A (zh) | 一种多孔铝阳极及铝空气电池 | |
CN113897522A (zh) | 一种铝合金阳极材料及制备方法 | |
CN110931812B (zh) | 铝空气电池用合金阳极材料及其制备方法以及铝空气电池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |