《海水電池用Mg-Hg-Ga陽極材料的基礎研究》是依託中南大學，由馮艷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：海水電池用Mg-Hg-Ga陽極材料的基礎研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馮艷
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
Mg-Hg-Ga陽極材料具有電極電位負、比能量高、比重小等優點，在海水電池領域有廣闊的套用前景。目前，大功率海水電池用Mg-Hg-Ga陽極材料的研製採用傳統的炒菜法，其弊端如下：第一，相圖與相平衡的熱力學信息非常匱乏；第二，未確定高性能Mg-Hg-Ga陽極材料的最佳第二相組成。針對問題一，系統深入研究Mg-Hg-Ga三元系低溫時富鎂角的等溫截面，在此基礎上採用熱力學計算的方法建立Mg-Hg-Ga陽極材料的熱力學資料庫；針對問題二，研究Mg-Hg-Ga陽極材料的第二相形成、演變規律及其對電化學性能的影響，利用熱力學資料庫計算合金中析出的第二相的種類和相分數隨溫度的變化，在此基礎上確定具有最佳第二相組成的合金成分，並設計嚴格的熱處理制度控制第二相的形態，建立高性能Mg-Hg-Ga陽極材料的最佳組織形式。本項目的研究為高性能Mg-Hg-Ga陽極材料的設計和製備提供理論依據。
結題摘要
大功率海水電池用Mg-Hg-Ga陽極材料存在溶解不均勻、電流效率低下等問題，需要進一步進行合金設計和性能最佳化。本項目從相圖指導合金設計的角度，採用實驗測定和相圖計算的方法（CALPHAD）確定了Mg-Hg-Ga三元系的相關係，通過顯微組織觀察和電化學性能檢測研究了Mg-Hg-Ga陽極材料中多種第二相的演變規律及其對腐蝕電化學性能的影響，在此基礎上設計了高活性Mg-Hg-Ga陽極材料的合金成分和熱處理工藝；系統分析了合金元素Ga、In、Hg、Sn和Zn對鎂陽極材料組織和性能的影響，並首次探討了稀土元素La、Ce對Mg-Hg-Ga和Mg-Al-Pb陽極材料放電行為的作用機制。在Corrosion Science、Intermetallics、Electrochimica Acta和Journal of Materials Engineering and Performance等國際國內權威期刊上發表論文10篇，參加2次國際會議，申請了國內發明專利1項，獲得中國有色金屬科技論文一等獎。
