海水电池用镁阳极的研究与应用.pdf

第21卷第2期
中国有色金属学报
2011年2月
Vol 21 No.2
The Chinese Journal of Nonferrous Metals
Feb.2011
文章编号:1004-0609(201)02-0259-10
海水电池用镁阳极的研究与应用
冯艳,王日初,彭超群
(中南大学材料科学与工程学院,长沙410083)
摘要:镁阳极材料具有电负性好,比能量高以及密度小等优异性能,在海水电池领域具有广阔的应用前景。综
述了近年来国内外镁阳极海水电池的研究及应用,讨论镁阳极材料的活化机制和腐蚀行为,探讨合金元素和第
相对镁阳极电化学活性和耐腐蚀性能的影响,指出令后海水电池用镁阳极材料的发展应在充分研究合金元素活化
机理和第二相影响的基础上,研制出自腐蚀速率更小、阳极利用率更高以及比能量更大的新型镁合金阳极材料。
关键词:海水电池;镁阳极;活化;腐蚀;合金元素;第二相
中图分类号:TG174.451
文献标志码:A
Researches and applications of
magnesium anode materials in seawater battery
FENG Yan, WANG Ri-chu, PENG Chao-qun
( School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)
Abstract: The magnesium anodes have great development in seawater battery due to their excellent properties, such as
good electro negativity, high specific capacity and low density. The researches and applications of magnesium anodes in
seawater battery in recent years were reviewed. The influences of activation mechanism, corrosion behavior, alloying
elements and second phases on the electrochemical and corrosion properties of magnesium anodes were discussed. It is
ndicated that the development of magnesium anodes in seawater battery is to prepare novel anode materials with less
self-corrosion, higher anode utilization ratio and larger specific energy based on studying activation mechanism of
alloying elements and second phases
.ey words: seawater battery; magnesium anode; activation; corrosion; alloying element; second phase
海水电池是在第二次世界战争期间由美国贝尔实的应用前景最广,技术难度最大,研制也最有战略意
验室设计、通用电气公司研制的,它依靠阳极金属材义,目前制约其性能的重要一方面就在阳极材料的开
料在海水中的腐蚀溶解提供阳极放电电流,而阴极则发上?。自从20世纪40年代以来,美国和一些发达
主要依靠海水中的溶解氧在惰性的气体电极上进行还国家的政府和商业机构就已经开始研究和研制在海水
原反应提供阴极电流。海水电池最突出的特点是不需中的大功率动力电池3。
要携带电解质,可以在需要的时候利用天然海水形成
成功应用在大功率海水电池中的阳极材料集中在
电解液。出于不同使用目的,海水电池具有多种不同镁合金和铝合金上?,这主要是由于镁、铝具有优于
类型,如大功率水下武器装备的动力电池,长周期、其他金属的阳极性能,如电极电位负、密度小、比容
小功率的水中探測仪器类电池以及水下航行体的动力量高等。常用的阳极金属锂电位最负,为-3.05V,但
电池一一半燃料海水电池等。其中大功率动力电池化学性质过于活泼,无法用于水溶液类电解液电池,
基金项目:国防科工委民口配套研制项目MKPT-02-181)
收稿日期:2009-12-01;修订日期:2010-03-1
通信作者:王日初,教授,博士:电话:0731883668:E-mail:wrc910103@163.com