用β-d-葡萄糖和阿多尼特添加剂提高Al-Air电池性能:一个结合的电化学和理论研究
Marouane El-Alouani1, Otmane Kharbouch1, Khadija Dahmani2
1Laboratory of Advanced Materials and Process Engineering, Faculty of Sciences, Ibn Tofail University, P.O. Box 133, 14000 Kénitra, Morocco.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|January 2, 2025
概括
β (+) d-葡萄糖和阿多尼特显著减少气电池中的气演变腐蚀. 这些添加剂提高了阳极利用率,特定容量和能量密度,改善了性电解质中的电池性能.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 腐蚀科学 腐蚀科学
背景情况:
- 空气电池在理论上具有很高的能量密度,但受到进化腐蚀的影响.
- 阳极的腐蚀限制了这些电池的实际应用和使用寿命.
研究的目的:
- 研究Beta (+) d-葡萄糖 (S1) 和阿多尼特 (S2) 作为电解质中Al-5052合金的腐蚀抑制剂的有效性.
- 评估这些添加剂对电池性能指标和腐蚀机制的影响.
主要方法:
- 电化学技术 (例如,潜在动力极化,电化学阻抗光谱)
- 测量气进化速率的测量方法
- 表面分析 (例如SEM,XPS)
- 计算建模 (DFT和MD) 的使用
主要成果:
- S1和S2将阳极利用率提高了21%以上,并实现了约65%的抑制效率.
- 添加剂增加了名义特异容量,达到654 mA hg-1 (S1) 和629 mA hg-1 (S2).
- 能量密度增加到1922 Wh kg-1 (S1) 和1849 Wh kg-1 (S2),DFT/MD证实了增强的阳极被动化.
结论:
- β (+) d-葡萄糖和阿多尼特是4M NaOH中的Al-5052阳极的有效腐蚀抑制剂.
- 使用这些添加剂优化电解质成分显著提高了Al-air电池的性能和寿命.
- 计算和实验结果提供了对腐蚀抑制的机制性理解.
