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镁基储氢合金的电沉积和化学镀制备法:电沉积法

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-17  浏览次数:705

电沉积法

 

    与上述制备方法相比,电沉积法具有工艺及操作过程简单,对设备要求较低,能耗少等优点。但由于镁的还原电位非常负(φ°Mg2+/Mg=2.34 V),目前在水溶液体系中尚不能用电还原的方法得到纯镁金属,而镍的还原电位较高(φ°Ni2+/Ni=-0.25 V)[8],镁、镍的理论沉积电位相差太大,难以实现共沉积。但天津大学的刘淑兰等[9]成功地从水溶液中沉积出镧一镍合金,而赡。φ°La3+/La= -2.52 V,比镁的沉积电位还负,镧、镍之间的沉积电位差较之镁、镍的沉积点位之差还要大。武汉大学吴俊等[10]也成功地从水溶液中沉积出Ni-La-P合金。受此启发,单秀萍等[11]选用恰当的电解液和配位剂成功地电沉积出镁一镍储氢合金,并得到最佳沉积条件,此条件下得到的合金的电化学储氢容量最高,最高放电容量为74.547 mA·h/g。单秀萍等还研究了最佳沉积条件下合金的形态和组成,认为沉积合金由微晶态Ni相、Cu相、Mg相和非晶态Mg-Ni相组成,沉积合金中Mg的原子分数达8.57%。Longbiao Liac等[12]在此基础上研究了二苯胺磺酸钠对电沉积Mg-Ni合金及其电化学性能的影响。其研究结果表明,在电沉积合金过程中,二苯胺磺酸钠能够阻碍氢的析出,降低合金沉积速率;二苯胺磺酸钠还可充当均化剂,使电沉积合金表面更光滑。用此法得到的合金的初始放电容量为388 mA·h/g。

 

    张晓燕等[13]采用恒电位沉积法,以MgCl2·6H20和NiCl2·7H20为主盐,DMF(N,N-甲基甲酰胺)为基础液,氯化铵、柠檬酸为配位剂,H3B03为添加剂,成功地从DMF中沉积出致密的黑色Mg-Ni储氢合金膜。测得所得合金膜的放电比容量最高为172.4 mA·h/g,合金形态为非晶态Mg-Ni相和微晶态Mg相,Mg的原子摩尔分数达27.3%。张晓燕等还用循环伏安法、交流阻抗法研究了一种有机羧酸配位剂对有机镀液中镁一镍合金在铜上共沉积的影响[14]。他们通过充放电性能测试,确定了镀液中配位剂的最佳质量浓度为35 g/L,此时合金放电容量最高,为l72.14 mA·h/g。由此可见,配位剂对电沉积是有利的。

 

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