检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

镁阳极在海水激活电池中的应用

中国有色金属学报 2016年第5期26卷 1034-1044页

作者：王乃光王日初彭超群冯艳邓敏张俊昌中南大学材料科学与工程学院长沙410083

金属镁拥有较负的标准电极电位(-2.37 V(相对于标准氢电极))、较大的理论比容量(2.2 A·h·g^(-1))和较小的相对密度(1.74 g/cm^3),是一种极具应用前景的海水激活电池阳极材料。概述近几年国内外镁阳极在不同类型海水激活电池中的应用,... 详细信息

金属镁拥有较负的标准电极电位(-2.37 V(相对于标准氢电极))、较大的理论比容量(2.2 A·h·g^(-1))和较小的相对密度(1.74 g/cm^3),是一种极具应用前景的海水激活电池阳极材料。概述近几年国内外镁阳极在不同类型海水激活电池中的应用,针对放电过程中金属镁存在的腐蚀产物剥落困难、析氢副反应严重和金属颗粒脱落等问题,探讨合金化、热处理和塑性变形等改性措施对镁阳极电化学性能的影响,为高性能镁阳极材料的制备提供理论依据,同时指出未来镁阳极材料的研究方向。

关键词：镁阳极放电活性阳极利用率合金化海水激活电池

In合金化及固溶处理对Mg-6Al-1Zn阳极材料组织和电化学性能的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

表面技术 2022年第11期51卷 412-422页

作者：谷亚啸江静华谢秋媛马爱斌高正河海大学力学与材料学院南京211100 宿迁市河海大学研究院江苏宿迁223800

目的研究合金化及后续热处理下的镁阳极电化学性能,开发出一种新型镁合金阳极材料。方法利用熔炼法制备Mg-6%Al-1%Zn-0.5%In(质量分数)并做海水激活电池阳极材料,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和一系列电化学测试... 详细信息

目的研究合金化及后续热处理下的镁阳极电化学性能,开发出一种新型镁合金阳极材料。方法利用熔炼法制备Mg-6%Al-1%Zn-0.5%In(质量分数)并做海水激活电池阳极材料,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和一系列电化学测试方法研究在3.5%NaCl溶液中In元素的添加和后续固溶处理对Mg-6%Al-1%Zn(AZ61)合金显微组织及其电化学性能的影响。结果合金元素In的添加及后续热处理可提升镁阳极的放电活性和利用效率。AZ61+0.5%In合金经420℃固溶16 h后,在10 mA/cm^(2)和50 mA/cm^(2)下有更负的平均放电电位,分别为-1.545 V(***)和-1.229 V(***),利用效率在2种电流密度下分别达56.2%与59.3%。结论向AZ61合金中加入0.5%In,其会与Al存在竞争溶解机制,促进第二相Mg_(17)Al_(12)的生成。不连续分布的第二相和In自身的溶解-再沉积作用破坏了腐蚀产物膜的连续性,大幅提升了AZ61的放电活性。经420℃固溶处理16 h后,可在不增大晶粒尺寸的前提下使得第二相Mg_(17)Al_(12)基本溶入基体。此时腐蚀产物膜的稳定性进一步降低,合金成分更均匀,镁阳极的放电活性也得以提升。

关键词：镁合金阳极固溶处理合金化放电活性第二相

电解二氧化锰制备条件与晶体结构及电气性能的关系 Ⅱ.不同电解液体系的影响

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

矿物学报 2001年第3期21卷 489-492页

作者：连锦明童庆松甘晖徐伟福建师范大学化学系福建福州350007

在MnSO4 H2 SO4和MnCl2 HCl电解液体系中分别制备出电解二氧化锰 (EMD) ,并在该二电解液中制备出掺杂MnO2 样品 ,而后用X射线衍射确定其晶型为MnO2 γ ,用扫描电镜观察其表面形貌 ,用XPS研究掺钛EMD表层物种 ;用模拟电池在实验室中快... 详细信息

在MnSO4 H2 SO4和MnCl2 HCl电解液体系中分别制备出电解二氧化锰 (EMD) ,并在该二电解液中制备出掺杂MnO2 样品 ,而后用X射线衍射确定其晶型为MnO2 γ ,用扫描电镜观察其表面形貌 ,用XPS研究掺钛EMD表层物种 ;用模拟电池在实验室中快速检测掺杂样品的电性能 ,进而探讨了不同电解液体系中制备所得MnO2 与其晶体结构及电气性能的关系。

关键词：二氧化锰电性能晶体结构电子能谱放电活性干电池电解液

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

海水电池用高性能镁合金阳极材料的研究

海水电池用高性能镁合金阳极材料的研究

作者：贾东天津大学

学位级别：硕士

随着社会的快速发展,人类对于各类能源的需求越来越大。大量不可再生的化石能源的开发,使得陆地资源逐渐匮乏,寻找一种新型的绿色清洁可再生能源显得尤为重要。人们逐渐将目光投向海洋,镁海水电池满足深海探测设备的电力供应需求,且安... 详细信息

随着社会的快速发展,人类对于各类能源的需求越来越大。大量不可再生的化石能源的开发,使得陆地资源逐渐匮乏,寻找一种新型的绿色清洁可再生能源显得尤为重要。人们逐渐将目光投向海洋,镁海水电池满足深海探测设备的电力供应需求,且安全环保,研究人员充分利用海洋自身条件开发镁海水电池。然而镁尽管具备诸多优势,其用作阳极材料时也存在放电活性低与自腐蚀严重等问题。本文利用基于第一性原理的量子力学计算方法,对合金元素与纯镁构成的体系进行了量子化学研究。筛选出合适的合金化元素并对部分实验现象做出解释。结合二元合金相图,利用Materials Studio量子化学计算软件建立了部分金属间化合物及固溶体合金的晶体模型。计算了相应镁合金体系的结合能与相间电位差。结果表明,MgCu,Mg Co和MgNi三种金属间化合物的结合能数值为负,但其绝对值偏小,说明三者不能足够稳定存在于镁合金中。并且与对应的固溶体合金间的相间电位差过大,理论上由此引发微电偶腐蚀效应的驱动力增大,不利于提高镁合金的耐蚀性能,因此排除了Cu,Co,Ni三种元素。镁与部分稀土元素如Yb及常见的Al,Zn,Sn,Bi等元素形成的合金体系具有更负的结合能,说明能够影响合金性能的相应第二相可以在镁合金中稳定存在,该影响主要取决于第二相在合金中的体积分数及分布情况。计算结果还表明,Yb,Al,Zn,Sn,Bi五种元素与Mg形成的金属间化合物与相应固溶体合金间的相间电位差较小,因此不易引发合金中可能存在的微电偶腐蚀,有利于提高镁合金的耐蚀能力。基于以上理论计算结果,选择Yb,Al,Zn,Sn,Bi五种元素用于合金化,炼制了一系列合金用于电化学测试及自腐蚀测试。恒电流放电结果表明,不同的合金化元素对金属镁放电活性的影响不同,并且该影响主要受合金化元素含量的影响。Al元素的加入量一般较大,在含量为8.0%时,二元Mg-Al系合金的平均放电电位取得最负值。Sn和Bi元素的加入量不宜过高,放电电位随二者含量的增加明显正移,最佳含量均为0.2%。Zn和Yb元素最佳含量均为1.0%。极化曲线测试结果与恒流放电的结果一致。在各元素最佳含量基础上,制备了一系列四元镁合金,并与纯镁比较,最佳的四元合金为Mg-8.0%Al-0.2%Sn-1.0%Yb,其放电电位相比纯镁负移了56m V,阳极利用率提高近45%,兼具高的放电活性与阳极利用率,是较优的海水电池阳极材料。

关键词：镁海水电池第一性原理镁合金阳极放电活性阳极利用率

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

轧制态AZ91镁合金电化学性能研究

轧制态AZ91镁合金电化学性能研究

作者：黄任尧太原科技大学

学位级别：硕士

镁合金具有化学性质活泼、标准电极电位较负和能量密度高等诸多优良特性,并且和金属锂相比成本更低、安全性更高,在化学电源领域应用广泛、发展潜力巨大。但镁合金作电池阳极材料时仍存在析氢腐蚀等一系列关键性问题,这极大地限制了镁... 详细信息

镁合金具有化学性质活泼、标准电极电位较负和能量密度高等诸多优良特性,并且和金属锂相比成本更低、安全性更高,在化学电源领域应用广泛、发展潜力巨大。但镁合金作电池阳极材料时仍存在析氢腐蚀等一系列关键性问题,这极大地限制了镁电池的发展。AZ系列镁合金应用广泛、发展较为成熟,因此本文选用AZ系列中耐蚀性、放电活性较好的AZ91镁合金为研究对象,探究其电化学性能,以期寻找出一种最佳的阳极极片制备工艺,进而提高AZ91镁合金作为镁电池阳极材料时的综合性能。本文基于“电脉冲处理的塑性变形+适配电解液”的思路,通过XRD分析、微观组织观察、浸泡失重测试、电化学测试和空气电池测试等一系列实验方法,研究不同轧制工艺下制备的轧制态AZ91镁合金在电脉冲处理前后和不同电解液中的电化学性能。主要研究结果如下:不同轧制变形量下(0%、20%、30%和40%)AZ91镁合金在浸泡失重测试中的结果各不相同,铸态镁合金(0%轧制变形量)的耐蚀性要优于轧制态镁合金(20%、30%和40%轧制变形量),这与组织内β-MgAl相在塑性变形过程中破碎弥散导致镁基体间的电偶腐蚀加剧有关。铸态镁合金在小电流密度(5 m A/cm、10 m A/cm)时放电性能更优,而大电流密度(40 m A/cm、50 m A/cm)时轧制态镁合金放电性能更佳。第二相β-MgAl破碎会增加放电激活点,扩大放电活性区域,提高镁合金的放电能力。不同轧制变形量下(0%、20%、30%和40%)AZ91镁合金经电脉冲处理后的耐蚀性和放电活性均有不同程度的提升。一方面,电脉冲处理会加快β-MgAl相溶解;另一方面,在高能脉冲电流的作用下,高能量晶界面积也会增加,在这两方面因素的影响下,AZ91镁合金的综合性能有了显著提升。经过电脉冲处理后,铸态镁合金(0%轧制变形量)的耐蚀性更优,而轧制态镁合金(20%、30%和40%轧制变形量)在5、10、40和50 m A/cm电流密度时均表现出更高的放电活性。不同轧制变形量下(0%、20%、30%和40%)AZ91镁合金对KCl、Mg Cl和Mg SO溶液中的Cl、Mg较为敏感。随着Cl浓度增大,铸态(0%轧制变形量)和轧制态镁合金(20%、30%和40%轧制变形量)的放电活性提高;随着Mg浓度增大,铸态和轧制态镁合金的耐蚀性提高,这与Cl较强的侵蚀性和Mg易在合金表面形成Mg(OH)有关。此外,在相同电解液及电解液浓度下,依旧是铸态镁合金的耐蚀性最佳。研究还发现镁合金在Mg Cl和Mg SO溶液中放电时间短、放电电压低,所以这两种溶液不适宜作为镁电池的电解液,而在Na Cl和KCl溶液中的放电活性能保持在较高水平。通过上述研究,发现轧制变形量为30%和40%时,经过电脉冲处理后的轧制态AZ91镁合金在Na Cl和KCl溶液中的耐蚀性和放电活性最优,作为镁电池阳极材料时的综合性能最佳。

关键词： AZ91镁合金轧制变形量电脉冲处理电解液放电活性耐蚀性

后处理工艺对AZ91镁合金电池阳极材料性能影响

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

后处理工艺对AZ91镁合金电池阳极材料性能影响

作者：裴艳杰太原科技大学

学位级别：硕士

镁及其合金以其电负性强、放电活性高和比容量高的电化学性能优势已经吸引了众多学者的关注,并有望在新能源电池领域得到广泛应用,但其自身存在的自腐蚀析氢、负差数效应和电压滞后等问题也限制和阻碍了其在镁合金电池领域的进一步发展... 详细信息

镁及其合金以其电负性强、放电活性高和比容量高的电化学性能优势已经吸引了众多学者的关注,并有望在新能源电池领域得到广泛应用,但其自身存在的自腐蚀析氢、负差数效应和电压滞后等问题也限制和阻碍了其在镁合金电池领域的进一步发展。本文以商用AZ91镁合金为材料,通过不同的后处理工艺制备了镁合金阳极材料,采用微观组织分析、浸泡失重分析、电化学性能分析、放电形貌分析和镁空气电池测试等实验手段,研究了后处理工艺对镁合金阳极材料耐腐蚀性能、电化学性能和放电性能的影响。主要研究内容及结论如下:(1)对AZ91镁合金进行固溶处理,研究了固溶处理对AZ91镁合金阳极材料性能的影响。结果表明:固溶处理促进了合金第二相的溶解,而且随着固溶温度的增加,第二相融入基体的程度也随之增加。固溶处理后的AZ91镁合金的耐腐蚀性降低,但其电化学活性得到显著提升。此外,经415℃+12h固溶处理后的AZ91镁合金有着较高的耐腐蚀性、放电活性和放电电压。(2)对AZ91镁合金进行电脉冲处理,研究了电脉冲处理对AZ91镁合金阳极材料微观组织和电化学性能的影响。结果表明:AZ91镁合金的第二相在电脉冲处理后发生了明显的溶解,且溶解的程度与电脉冲的峰值电流密度成正比。与铸态AZ91镁合金相比,电脉冲处理在增强AZ91镁合金耐腐蚀性的同时也提高了合金的腐蚀驱动力。此外,电脉冲处理在一定程度上也提高了AZ91镁合金的电化学活性,在大电流密度下表现更为明显,其中A-12合金无论是在低电流密度下还是高电流密度下较其他四种合金放电活性更强。(3)提出固溶处理和电脉冲处理融合处理的新工艺,对AZ91镁合金进行了固溶+电脉冲融合处理并研究了该种新处理工艺对AZ91镁合金阳极材料性能的影响。研究结果表明:固溶+电脉冲处理在延缓AZ91镁合金自腐蚀的同时电化学活性得到显著提升,在大电流密度下其放电电位提升约20%,而且融合处理后AZ91镁合金阳极的放电电压和阳极利用率也得到提升,这对于解决镁合金阳极材料的活化与钝化问题有着极其重要的意义。

关键词： AZ91镁合金固溶处理电脉冲处理第二相自腐蚀放电活性

分数阶忆阻神经网络的动力学行为分析及电路实现

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

分数阶忆阻神经网络的动力学行为分析及电路实现

作者：谢文强湘潭大学

学位级别：硕士

分数阶微积分是整数阶微积分的延伸，它能更加准确地描述现实世界中存在的动力学过程的长记忆性和遗传性质。近年来，分数阶微积分在物理学、生物医学、生物物理学等领域得到了推广和研究。在神经动力学中，由于将整数阶系统分数阶化可... 详细信息

分数阶微积分是整数阶微积分的延伸，它能更加准确地描述现实世界中存在的动力学过程的长记忆性和遗传性质。近年来，分数阶微积分在物理学、生物医学、生物物理学等领域得到了推广和研究。在神经动力学中，由于将整数阶系统分数阶化可以预测刺激，提高信息处理能力，因此分数阶神经元模型可以更合理地模拟生物神经元的电活动。但是目前对分数阶神经网络的研究很少，大多局限于基于外部刺激下单个神经元的放电行为调控或者基于以理想忆阻器为耦合突触的忆阻神经网络，这些神经元模型放电行为相对简单，并不能很好的模拟实际生物神经元在应对不同刺激所产生的复杂的放电行为。因此，本文以分数阶多态忆阻器为突触，分别对神经元和神经网络展开了不同的研究和分析。具体工作总结如下:　　首先，构建了一个以局部有源的分数阶多稳态忆阻器为自突触的4D HR神经元。通过数值模拟和电路模拟，详细讨论了初始值、耦合强度、外部激励电流和分数阶α对分数阶神经元模型放电活性的影响。观察到了一些复杂的放电现象，包括不同初始值引起的放电模式共存、耦合强度引起的周期放电和混沌放电的交替。同时还发现分数阶次α不仅能影响神经元的放电模式，还能改变神经元的放电频率。最后利用Mutlisim对设计的神经元进行电路模拟仿真，且模拟仿真结构与数值仿真结果完全一致。　　其次，大脑是生物机体的控制中心，不同的大脑区域控制着机体的不同生物行为，他们相互独立又互相影响。通过不同的神经网络模拟不同的脑区，进而研究他们之间的相互影响。利用分数阶多稳态忆阻器作为连接两个子HNN的耦合突触，构建了一个新的7D-FMHNN。通过数值模拟和电路模拟研究了忆阻器分数阶阶次、耦合强度和初始值对分数阶神经网络动力学的影响。发现了神经网络的共存放电模式，包括混沌放电、准周期峰值、周期振荡和静息状态。揭示了由倍周期分岔到由耦合强度引起的混沌过程。此外，我们还发现系统分数阶阶次同时影响7D-FMHNN的放电频率和放电模式。最后通过电路仿真验证数值仿真的正确性。

关键词：分数阶忆阻神经网络动力学行为电路设计放电活性

Mn对海水激活电池用AP65镁合金阳极材料电化学性能的影响

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

有色金属科学与工程 2013年第3期4卷 1-8,48页

作者：王日初王乃光彭超群曾苏民中南大学材料科学与工程学院长沙410083

采用熔炼铸造法制备添加Mn的AP65镁合金阳极材料,并结合电化学方法、化学浸泡法和观察腐蚀表面形貌的方法研究AP65阳极在3.5%NaCl溶液中的放电行为和腐蚀行为.结果表明,Mn能细化AP65阳极的晶粒并减小其自腐蚀速率.添加Mn的AP65镁合金阳... 详细信息

采用熔炼铸造法制备添加Mn的AP65镁合金阳极材料,并结合电化学方法、化学浸泡法和观察腐蚀表面形貌的方法研究AP65阳极在3.5%NaCl溶液中的放电行为和腐蚀行为.结果表明,Mn能细化AP65阳极的晶粒并减小其自腐蚀速率.添加Mn的AP65镁合金阳极与未添加Mn的相比能提供更负的放电电位.在AP65阳极中均匀分布的Al-Mn颗粒能作为活性点,加速放电过程中镁基体的阳极溶解并促进腐蚀产物膜的剥落,表明添加Mn能提高AP65阳极材料的电化学性能.

关键词： AP65阳极电化学放电活性电化学性能恒电流测试

挤压比对海水激活电池用AP65镁合金阳极材料放电性能的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

有色金属科学与工程 2017年第3期8卷 54-63页

作者：张俊昌冯艳王乃光杨明中南大学材料科学与工程学院长沙410083

AP65镁合金具有较强的放电活性,是一种极具吸引力的大功率海水激活电池用阳极材料.应用于电池阳极的AP65板带材通常采用热挤压等塑性变形方式制备,因而挤压比显著影响AP65的显微组织和放电行为.采用电化学方法结合显微组织表征系统研究... 详细信息

AP65镁合金具有较强的放电活性,是一种极具吸引力的大功率海水激活电池用阳极材料.应用于电池阳极的AP65板带材通常采用热挤压等塑性变形方式制备,因而挤压比显著影响AP65的显微组织和放电行为.采用电化学方法结合显微组织表征系统研究不同挤压比(8.2∶1,12.3∶1和24.5∶1)对AP65放电行为的影响,结果表明:当挤压比为12.3∶1时,AP65具有细小而均匀的晶粒尺寸、破碎的第二相Al8Mn5和较低的位错密度.这一显微组织模式导致AP65带材拥有较负的放电电位(-1.780V ***)和较高的阳极利用率((87.7±0.2)%).因此,在450°C下以0.05 m/s的速度热挤压时,随挤压比增大,AP65镁合金的电化学性能先提高后降低,在挤压比12.3∶1附近AP65镁阳极达到较好放电性能.

关键词： AP65 挤压比放电活性阳极利用率海水激活电池