鋁空氣電池用6061和7075鋁合金陽極電化學性能

楊亞剛，俞小花，張磊，史春陽，莊曉東，謝剛，2，3

（1昆明理工大學冶金與能源工程學院，云南昆明650093；2昆明冶金研究院有限公司，云南昆明650503；3共伴生有色金屬資源加壓濕法冶金技術國家重點實驗室，云南昆明650503）

人類對資源能源需求的增長，現有資源能源日趨減少，環境污染日益嚴重的問題已成為阻礙國家發展、企業興亡、人民幸福的重要因素。因此，努力開發高效綠色清潔可再生能源勢在必行。鋁空氣電池是一種金屬燃料電池，具有理論能量密度高（8200Wh/kg）、成本低、產量大、綠色環保、陽極材料儲量大等優點[1-2]。在過去50 年里，鋁空氣電池的研究取得了長足的進展，獲得了多項專利，并在電力、水下航行器、儲能載體、軍工等領域得到了一定應用，且有望得到進一步的應用和發展[3-6]。鋁空氣電池的研究包括選擇合適的陽極[7-16]，高催化活性的陰極[17-23]和制作最有效的電解液[24-27]這3部分。其中在堿性電解液中陽極表現出活性更高、電極電位更負的特點，具有很高的研究和應用價值，但由于鋁陽極在堿性體系中與水易發生還原反應而導致陽極自腐蝕嚴重，極大限制了鋁空氣電池的發展。因此，采用鋁合金作陽極替代純鋁來降低陽極材料的自腐蝕速率進而提高陽極的利用率，已成為鋁陽極研究的熱點。已經產業化的鋁合金具有成熟的生產工藝，能夠有效降低開發新型陽極合金所帶來的工藝轉變的經濟負擔。6061 合金和7075 合金中，除了Al 外一般還含有不同比例的Mg、Mn、Cu、Si、Zn、Ti、Cr 和Fe 等元素。……