AZ31与NZ30K合金作为镁电池负极材料的电化学性能

AZ31与NZ30K合金作为镁电池负极材料的电化学性能

周丽萍1，曾小勤1,2，常建卫1，刘 志1，朱亚琪1，姚 嵩1，丁文江1,2

【摘 要】采用恒温浸泡、交流阻抗和极化曲线法分别研究铸态(F)和固溶态(T4)的NZ30K以及挤压态AZ31镁合金在不同浓度MgCl2、MgSO4、Mg(COOCH3)2、MgBr2溶液中的腐蚀行为和电化学性能。结果表明：随着电解液中电解质浓度的增加，3种镁合金的自腐蚀速率均增大。F态和T4态的NZ30K合金在MgSO4溶液中腐蚀速率最快，在MgBr2溶液中耐蚀性能最好，而AZ31合金在MgCl2溶液中耐蚀性能最差，在MgSO4和Mg(COOCH3)2中具有较好的耐蚀性能。电化学阻抗谱(EIS)结果表明：在4种电解液中，镁合金的高频端容抗环半径均随着电解质浓度的增加而减小，这与恒温浸泡的实验结果相吻合。

【期刊名称】中国有色金属学报 【年(卷),期】2011(021)006 【总页数】6

【关键词】AZ31合金；NZ30K合金；腐蚀行为；电化学性能

镁是活泼金属，电负性为1.31，标准电极电位为?2.36 V(vs SHE)，理论比容量高达2.20 A?h/g，在常见的金属中仅比锂(3.86 A?h/g)、铝(2.98 A?h/g)小，远大于锌(0.82 A?h/g)。因此，镁是一种很有前途的电池负极材料[1?3]。镁合金作为电池负极材料的主要障碍之一是镁合金与电解液的匹配问题。在中性和酸性条件下，镁与水剧烈反应放出氢气，使电极利用率降低[4]；碱性条件下，镁合金表面会形成致密的保护膜而使电极钝化，阻止放电的持续进行。另外，镁在放电时存在比较严重的负差效应，降低了电流效率[5?7]。为解决这些问题，