欢迎访问东莞市飞泰金属制品有限公司网站! 微信扫一扫,内容更精彩

免费服务热线

13559737303

新闻资讯中心News Center

咨询热线

13559737303

镁合金空气电池 镁盐水电池 镁电池

来源:adminroot(飞泰整理发布)   时间:2017-09-16

镁空气电池的概述

镁属于轻金属,密度为1.74g/cm3,熔点为714C,沸点为1412C,硬度为2.0.镁是活泼金属,电负性为1.31,标准电极位为-2.36V,理论比容量高达2.22A.h/g,在常见的金属中仅比锂(3.68 A.h/g)、铝(2.98 A.h/g)小,远大于锌(0.82 A.h/g)。中国镁资源非常丰富,储量居世界首位,具有开发镁电池的优势。另外镁电池具有低成本、无毒害、高功率、高能量密度等特点,因而受到极大重视。目前镁干电池主要用作军用通讯设备的电源。
镁电池的开发已经超过40年,但商业化的可充放电的镁空气电池极少,这是由于很多技术难关到2013年为止尚未突破。
镁空气电池电解液添加剂方面的研究较少,镁电池需要在电解液中添加氢抑制剂,以降低过电势和自腐蚀性,减小自腐蚀产物膜结构的活化剂,促进腐蚀产物的脱落、活化镁负极、提高电池性能。目前应用的氢抑制剂有锡酸盐、二硫代缩二尿和季铵盐等单一抑制剂,或是几种成分构成的复合型抑制剂。对AZ31镁合金负极,采用季铵盐和锡酸盐的复合抑制剂可使阳极效率达到90%以上,比未添加抑制剂时提高13%,电池电压升高5%。
金属镁固有的性质而决定了镁空气电池的缺陷:
①镁的电极电势较低,化学活性较高,在大多数电解质溶液中溶解速度快,产生大量氢气导致负极利用率低;
②另外由于有害杂质存在,易发生微观原电池腐蚀反应,因而自腐蚀速率大;
③同时,反应产生较致密的Mg(OH)2钝化膜,影响镁负极的活性溶解,导致电压滞后。
因此镁电池研究的重点是开发高活性、低腐蚀速率的镁合金,以解决活化与钝化的矛盾。
镁负极中合金元素的影响:
镁电池的负极材料是高纯镁或镁合金,合金成分的不同造成的腐蚀行为不同,电池的性能也不同。在镁合金中最常见有害金属杂质为铁、钴、镍、硅。一般来说,若商用镁或镁合金中铁含量小于0.002%,镍含量小于0.001%,可作为阳极材料。在镁中添加铝可以减少镁的腐蚀,这是因为铝和锰共同与铁作用,能减少铁的有害作用,铝的钝化膜更牢固,铝的存在可使电池有更好的储存性能,含量一般为2%~10%。添加锌能减少铝在晶界偏聚,使腐蚀更均匀,防止电池壳体由于不均匀的腐蚀引起穿透性的孔蚀,锌的含量为0.3%~3%。锰能提高镁的抗腐蚀能力,含量一般为0.2%~0.6%,如果锰的含量超过0.6%,锰本身也使合金的抗腐蚀性能恶化。
在高氯酸镁溶液中的自腐蚀速率为MG>AP65>AZ61>AZ31,AZ31耐蚀性好。所以很多镁电池都采用AZ31镁合金作负极,后来综合考虑电极的电压滞后和自腐蚀2个因素,有些电池采用了AZ21镁负极。影响镁合金电极电位的主要是低熔点金属Ga和Sn,两者相互作用促进镁合金负极材料在较负的电位下仍可以正常溶解而不会发生严重的阳极极化,综合分析得到电化学性能最佳的镁合金工艺配方为:Pb为6%、Sn为3%、Ga为2.5%、稀土为0.5%。在组装Mg-Li/MgCl2/CuO电池中发现,含13% Li的镁锂合金适合作电极材料,该电池工作电压比镁铝合金负极高。新型的镁负极材料,在镁合金中添加合金元素Ga可以提高镁合金析氢过电位,减小镁合金自腐蚀。在镁合金中加入碱金属、碱土金属、或稀土金属中的1种金属、或这些金属的任意2种或多种的组合可以控制钝化膜形成的厚度,使膜厚度处于可有效保护又可防止自放电的临界厚度范围,从而有效减轻现有技术中电压滞后的现象,既达到电压滞后时间可控制的目的,又避免了镁电极的无用消耗。同时添加稀土镧或铈可使合金组织进一步细化,提高合金的机械加工性,并提高镁筒的表面质量和耐腐蚀性。

正极材料的研究现状

早期镁干电池是碳棒或石墨作正极的镁-空气电池,后来相关公司研究了二氧化锰作为去极化剂为正极材料的镁锰电池,但是单独使用二氧化锰导电性较差。后来采用二氧化锰、乙炔黑、石墨的混合物质作正极材料,石墨和乙炔黑的加入可以增加电池的导电性。为了增加镁合金的耐蚀性,在正极研究入手发现,正极中水含量的增加可以改善镁的间歇放电和持续放电,增加41%的正极水,可以改善电池的性能,使电池容量增加29%。
近年来,有机化合物因理论库仑容量高而成为镁储备干电池的正极材料,如P-硝基甲苯、P-氯化硝基苯、P-硝基苯胺、P-硝基酚、P-硝基苯甲酸。有专业人士比较了间位硝基苯及其3种单甲基取代物作为镁电池的正极材料,ortho或para位比meta位取代物表现出高的放电效率,这主要是由于诱导效应有助于硝基基团的电化学放电。有专家研究了以非导电有机物1-硝基萘作为正极、以镁为负极,以不同溶液MgCl2、MgBr2Mg(ClO4)2为电解液的镁储备电池在不同电流密度下的放电性能,发现去极化剂1-硝基萘表现出高的还原效率。有专家采用β-硝基-2-硝基苯乙烯为正极材料,发现在正极材料中加入V2O5或人造沸石,可以增加电池的容量,人造沸石的增加尤其明显,可增加15%左右。该电池与Mg/Mg(ClO4)2/MnO2电池相比,起始放电电压较低,但是持续放电和间歇放电非常平稳,几乎没有衰减,且放电效率很高。
在海水电池的研究方面,罗韦因等采用不溶性导电基材修饰AgCl、CuCl2高分子导电膜或多孔基材上吸附Ag+、Cu2+、Ca2+等材料组成一次性海水电池。AgCl海水电池的缺点是AgCl材料昂贵、生产成本高。用处理过的碳极板代替AgCl,大大降低了成本。该海水电池基于燃料电池技术原理,在碳板表面采用氧还原催化作用的物质处理,把海水中的溶解氧通过惰性正极转化成镁海水电池的正极活性物质,该电池的结构是以镁合金阳极圆柱为中心,若干片正极在其一侧或四周呈放射状排列,正极采用片状并联。
添加稀土、铟、钙、镓等合金元素可以改善镁合金负极材料的性能。镁电池的电解液以Mg(ClO4)2溶液最有前途。以镁为负极的叠层镁锰干电池组在美国陆军已得到应用,中国也已将该种电池列入了军用镁电池标准(GJB885-90、GJB319A-97)。镁电池目前主要供军事通信和气象测候仪、海难救生设备和高空雷达仪等使用。由于镁的电负性为1.31,是活泼金属,镁合金的极化和腐蚀是影响其大规模应用的主要障碍之一,所以镁电池研究的重点是解决镁负极的自腐蚀和开发新型的镁负极材料。

2013年之前应用承在一些问题,但这些问题都得到了很好的解决,日本某研究所研发成功能替代锂电池的可充放电池,继航能力达到了800公里左右。

飞泰研发的盐水电池与空气电池也被广泛应用于户外用品,如:应急照明、户外应急后备电池等。

如需咨询更多请登录  www.mgalloychina.com  www.mglialloys.com www.gdfeitai.cn

页面版权备注

本文版权归 飞泰 所有;本文共被查阅 4,879 次。
当前页面链接:https://www.mglialloys.com/archives/300.html
未经授权,禁止任何站点镜像、采集、或复制本站内容,违者通过法律途径维权到底!
AZ91D镁合金 结构部件设计者的福音

AZ91D镁合金 结构部件设计者的福音

材料 AZ91D镁合金是应用最广泛的镁合金压铸件,具有良好的机械性能、耐腐蚀性和可铸造性。 通过对铁、铜和镍这三种金属杂质施加非常严格的限制,可以达到耐腐蚀的目的。这些限制在非常低的水平,使它有必要使用...

镁合金冷轧困难

考虑到镁合金的冷加工困难,我们探索了一种新型的半固态工艺,特别是连续流延轧制,以生产Mg-3Sn-1Mn-xLa(wt。%)合金并提高合金变形能力。半固态加工最近已引起人们对加工镁基合金的关注[18]。但是,需要大量...

镁合金是可以生物降解的材料

镁及其合金是有前途的可生物降解的生物材料,但是在高血糖或糖尿病患者中使用镁仍然具有挑战性。迄今为止,尚未阐明葡萄糖对镁降解的影响,这个问题需要更多关注。在此,我们介绍了纯镁对葡萄糖和不同葡萄糖含量...

AZ31镁合金工具板的好处多多

变形镁合金AZ31合金工具板有很多好处和特色使AZ31很多优势:更一生吸收振动,同时保持尺寸稳定性,4到5倍工具生活,5倍可加工的铝、滚机干燥,无油或化学物质,容易处理节省时间和精力,消除了表面加工,加工后没有缓解压...

钛烧烤架、户外便携烤肉架、钛烤架

钛烧烤架、户外便携烤肉架、钛烤架 适用范围: 户外拓展活动、野营、户外活动等 特点: 重量轻,唯一与人体不产生反应的轻金属,便于携带、上温速度快等 尺寸: 110*250mm   150*300  mm也可以...

2019年国庆放假通知

东莞市飞泰金属制品有限公司定制2019年10月1日,10月2日,放假两天; 镁合金板,镁合金棒,镁合金型材,镁焊丝,钛合金棒,钛合金板,钛篮等业务可照常接单, 节假日期间 请联系:13559737303廖生. 东莞市...

AZ91D镁合金 结构部件设计者的福音

材料 AZ91D镁合金是应用最广泛的镁合金压铸件,具有良好的机械性能、耐腐蚀性和可铸造性。 通过对铁、铜和镍这三种金属杂质施加非常严格的限制,可以达到耐腐蚀的目的。这些限制在非常低的水平,使它有必要使用...

镁合金是怎么变强的

导读: 纯镁的强度低,即使是工业纯镁也如此,而且塑性与加工成形性能差,不能作为结构材料使用,必须想方设法改变它的这种不尽人意的本性,提高它的这些性能,使它能为人类社会的进步与人们生活水平的提高作出更...

热处理对AZ31镁合金板材的影响

镁合金是目前最轻的金属结构材料,由于其密度低、比强度和比刚度高、导热性和阻尼性能好等优点,在汽车、电子和通信等行业得到了快速的应用。由于镁合金是密排六方结构,独立滑移系少,塑形变形能力有限,制约了...

Allite超级镁加速工业化进程

Allite 超级镁是俄亥俄州的Allite公司推出的第一种材料,它比铝更轻、更硬,比碳纤维便宜,而且在整个价值链中,任何结构材料的碳足迹都最低。 Allite超级镁是行业的首选,涵盖医疗、体育用品、航空航天、汽车...

生物医学应用金属材料-钛合金

钛合金现在是生物医学应用中最有吸引力的金属材料。在医学上,它们被用于植入装置来替换失效的硬组织。例如人工髋关节、人工膝关节、骨板、骨折固定螺钉、心脏瓣膜假体、起搏器和人工心脏。Ti-6Al-4V长期以来一直...

钛:医用金属的首选

钛的好处有很多。这使得它对许多不同的行业非常有用,包括汽车、航空航天和建筑业。但由于钛具有抗腐蚀性、生物相容性和与人体骨结合的天然能力,因此它也成为医学领域的一大支柱。从外科钛器械到骨科钛棒、钛钉...

含不同合金元素的镁合金的生物学性能

首次镁材料应用是在上世纪上半叶,1907年,Lambotte第一次报道了镁的使用,利用纯镁(实际纯度级别未知)与镀金钢钉固定治疗小腿骨折,由于纯镁在体内迅速降解,且术后仅8d发现广泛皮下气腔,宣告纯镁金属尝试使用...
更多问题请点击>>
企业简介

东莞市飞泰金属制品有限公司

DONGGUAN FEITAI METAL PRODUCTS CO., LTD.

东莞市飞泰金属制品有限公司是一家以镁合金板,钛合金板,钛合金棒,镁合金型材,钛蓝,生产、研发、销售于一体的现代化企业;公司于2003年正式在东莞万江金泰工业区挂牌成立;坐落于素有世界工厂美誉的东莞。 经过多年的艰苦奋斗东莞飞泰金属制品有限公司不断壮大,旗下主要生产销售的镁合金产品主要有AZ31B、AZ31S、AZ31T、AZ40M、AZ41M、AZ61A、AZ61M、AZ61S、AZ62M、AZ63B、AZ80A、AZ80M、AZ80S、AZ91D、AM60B、AM50A、M...

查看详情

飞泰

镁合金冷轧困难

镁合金冷轧困难

考虑到镁合金的冷加工困难,我们探索了一种新型的半固态工艺,特别是连续流延轧制,以生产Mg-3Sn-1Mn-xLa(wt。%)合金并提高合金变形能力。半固态加工最近已引起人们对加工镁基合金的关注[18]。但是,需要大量研究才能将这一新方法转化为工业应用。连续流延轧制是...

镁合金是可以生物降解的材料

镁合金是可以生物降解的材料

镁及其合金是有前途的可生物降解的生物材料,但是在高血糖或糖尿病患者中使用镁仍然具有挑战性。迄今为止,尚未阐明葡萄糖对镁降解的影响,这个问题需要更多关注。在此,我们介绍了纯镁对葡萄糖和不同葡萄糖含量的汉克溶液表现出不同的腐蚀反应,以及与甘露醇为对照...

AZ31镁合金工具板的好处多多

AZ31镁合金工具板的好处多多

变形镁合金AZ31合金工具板有很多好处和特色使AZ31很多优势:更一生吸收振动,同时保持尺寸稳定性,4到5倍工具生活,5倍可加工的铝、滚机干燥,无油或化学物质,容易处理节省时间和精力,消除了表面加工,加工后没有缓解压力;无翘曲,抗凹痕,焊接性强-高达95%的母材,孔隙率...

钛烧烤架、户外便携烤肉架、钛烤架

钛烧烤架、户外便携烤肉架、钛烤架

钛烧烤架、户外便携烤肉架、钛烤架 适用范围: 户外拓展活动、野营、户外活动等 特点: 重量轻,唯一与人体不产生反应的轻金属,便于携带、上温速度快等 尺寸: 110*250mm   150*300  mm也可以定制其它规格 钛烤架的厚度: 2mm 3mm 4mm等 ...

2019年国庆放假通知

2019年国庆放假通知

东莞市飞泰金属制品有限公司定制2019年10月1日,10月2日,放假两天; 镁合金板,镁合金棒,镁合金型材,镁焊丝,钛合金棒,钛合金板,钛篮等业务可照常接单, 节假日期间 请联系:13559737303廖生. 东莞市飞泰金属制品有限公司 2019-9-25  

AZ91D镁合金 结构部件设计者的福音

AZ91D镁合金 结构部件设计者的福音

材料 AZ91D镁合金是应用最广泛的镁合金压铸件,具有良好的机械性能、耐腐蚀性和可铸造性。 通过对铁、铜和镍这三种金属杂质施加非常严格的限制,可以达到耐腐蚀的目的。这些限制在非常低的水平,使它有必要使用初级镁在生产这种合金 与所有镁合金一样,在加工时必...

镁合金是怎么变强的

镁合金是怎么变强的

导读: 纯镁的强度低,即使是工业纯镁也如此,而且塑性与加工成形性能差,不能作为结构材料使用,必须想方设法改变它的这种不尽人意的本性,提高它的这些性能,使它能为人类社会的进步与人们生活水平的提高作出更大的贡献。 纯镁的强度低,即使是工业纯镁也是如此,...

热处理对AZ31镁合金板材的影响

热处理对AZ31镁合金板材的影响

镁合金是目前最轻的金属结构材料,由于其密度低、比强度和比刚度高、导热性和阻尼性能好等优点,在汽车、电子和通信等行业得到了快速的应用。由于镁合金是密排六方结构,独立滑移系少,塑形变形能力有限,制约了镁合金的发展,所以提高镁合金的综合性能是扩大其应用...

Allite超级镁加速工业化进程

Allite超级镁加速工业化进程

Allite 超级镁是俄亥俄州的Allite公司推出的第一种材料,它比铝更轻、更硬,比碳纤维便宜,而且在整个价值链中,任何结构材料的碳足迹都最低。 Allite超级镁是行业的首选,涵盖医疗、体育用品、航空航天、汽车等领域。 “我们很高兴能推出Allite Super镁,以及...

生物医学应用金属材料-钛合金

生物医学应用金属材料-钛合金

钛合金现在是生物医学应用中最有吸引力的金属材料。在医学上,它们被用于植入装置来替换失效的硬组织。例如人工髋关节、人工膝关节、骨板、骨折固定螺钉、心脏瓣膜假体、起搏器和人工心脏。Ti-6Al-4V长期以来一直是主要的医用钛合金。然而,对于永久植入应用,该合金...

钛:医用金属的首选

钛:医用金属的首选

钛的好处有很多。这使得它对许多不同的行业非常有用,包括汽车、航空航天和建筑业。但由于钛具有抗腐蚀性、生物相容性和与人体骨结合的天然能力,因此它也成为医学领域的一大支柱。从外科钛器械到骨科钛棒、钛钉和钛板,医用和牙科钛已真正成为医学的基本材料。 ...

含不同合金元素的镁合金的生物学性能

含不同合金元素的镁合金的生物学性能

首次镁材料应用是在上世纪上半叶,1907年,Lambotte第一次报道了镁的使用,利用纯镁(实际纯度级别未知)与镀金钢钉固定治疗小腿骨折,由于纯镁在体内迅速降解,且术后仅8d发现广泛皮下气腔,宣告纯镁金属尝试使用失败。1944年,Troitskii和Tsitrin报告了34例,关于使...

生物可吸收植入物新选择-镁合金

生物可吸收植入物新选择-镁合金

医疗设备的使用率创下历史新高,全球医疗行业目前的价值为2亿美元,到2023年将实现强劲的增长预期。这些设备包括外科植入物,其覆盖了广泛的应用领域,如人工关节、腰带、支架和起搏器,其目标是支持组织再生并提供最佳愈合,使患者在可接受的时间内恢复完全健康。 ...

为什么镁合金对汽车减重有重大意义

为什么镁合金对汽车减重有重大意义

汽车减重是提高汽车燃油效率的主要手段之一。高强度钢、铝(Al)和聚合物已被用于显著减轻重量,但更多地使用低密度镁(Mg)及其合金可实现显著的额外减轻。镁合金目前用于汽车零件的数量相对较少,通常仅限于压铸件,如外壳。 对于乘用车,一般规则是,从生产到...

镁合金,军工装备的新选择

镁合金,军工装备的新选择

镁合金作为最轻的工程金属材料,具有比重力轻、比强度高和比刚度高、阻尼和导热性好、电磁屏蔽能力强、减振效果好等一系列优秀的性能,极大地满足了航天、现代武器等军事工业的需要。 镁合金在军工装备中有着广泛的应用,如坦克座椅骨架、车长后视镜、枪长后视镜...

钛合金在造船工业上的应用

钛合金在造船工业上的应用

钛合金自20世纪60年代开始在造船工业中使用,大约在钛用于航空航天工业10年后。美国、俄罗斯、日本和中国是最早研究钛在船舶领域应用的国家。 船体结构材料 钛船体比以前使用的纤维增强塑料、铝合金、钢等材料更轻,能增加有效载荷重量。除此之外,它的使用寿...

品牌保障

飞泰镁板
品质保障,更放心

质量可靠

多年研发经验
造就优秀产品质量

增值税发票

所有产品均可开具增
值专用发票

产品售后支持

产品技术支持
7x24小时保障

返回顶部