Page 130 - 精细化工2019年第10期

第 36 卷第 10 期 精 细 化 工 Vol.36, No.10
2019 年 10 月 FINE CHEMICALS Oct. 2019

有机电化学与工业
镁电池用负极材料的表面修饰及腐蚀行为

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王效聪 ，朱黎霞 ，张 洪
（1. 西安电子科技大学 先进材料与纳米科技学院， 陕西 西安 710126；2. 中国科学院西安光学精密机
械研究所，陕西 西安 710119）

摘要：通过浸涂的方式，以具有小分子水磁化的纳米粉体乳液（EMT）为表面活性剂，对镁电池用负极材料进
行表面改性，并采用 XRD 和 SEM 对合金表面的相组成及表面形貌进行了分析。以质量分数为 3.5%的 NaCl 溶
液作为电解质溶液，在室温下对经 EMT 修饰的镁负极进行了抗腐蚀实验，并采用 Tafel 曲线和电化学阻抗谱研
究了不同镀膜次数对镁负极防腐性能的影响。结果表明，镀膜 3、6、9 次镁负极的腐蚀电流密度分别为 106.8、
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90.7 和 89.0 μA/cm ，均低于未镀膜样品（283.8 μA/cm ），表现出较好的防腐蚀性能。EMT 在材料表面形成的
SEI 膜能够在不影响材料相结构的前提下，有效抑制镁负极在海水中的腐蚀行为，且随着镀膜次数的增加其耐
腐蚀性能增加。
关键词：镁电池；镁负极；EMT 乳液；表面修饰；防腐蚀性能；有机电化学与工业
中图分类号：TM912;TG172 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2019) 10-2096-06

Surface Modification and Corrosion Behavior of Anode
Material for Magnesium Battery

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WANG Xiao-cong , ZHU Li-Xia , ZHANG Hong
（1. School of Advanced Materials and Nanotechnology, Xidian University, Xi’an 710126, Shaanxi, China; 2. Xi’an
Institute of Optics and Precision Mechanics of CAS, Xi'an 710119, Shaanxi, China）

Abstract: Anode materials for magnesium batteries were surface modified by dip-coating method using a
nano-powder emulsion (EMT) with a small molecule water magnetization. XRD and SEM were used to
characterize the microstructure and surface morphology of the samples. The corrosion resistance of the
magnesium anodes were investigated by means of immersion test at 25 ℃ in an electrolyte solution with
3.5% NaCl solution. EIS and Tafel plots were used to study the effect of dip-coating times on the corrosion
resistance of magnesium anodes. The results showed that the corrosion current densities of the magnesium
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anodes coated for 3, 6 and 9 times were 106.8, 90.7 and 89.0 μA/cm , respectively, which were lower than
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that of the uncoated sample (283.8 μA/cm ). The SEI film formed on the surface of the material by EMT
could effectively inhibit the corrosion behavior of the magnesium anodes without affecting the phase
structure of the materials. The corrosion resistance of the sample increased with the increase of dip-coating
times.
Key words: magnesium battery; magnesium anode; EMT emulsion; surface modification; corrosion
resistance; electro-organic chemistry and industry

镁电池是以镁/镁合金为负极，过氧化氢、氯化 有比能量高、低温性能好、不需要携带电解质、电
铜、氯化银、氯化铅及海水中的溶解氧等为正极， 池重量减轻和随海水深度的不同电池放电性能无明
[1]
天然海水为电解液的一种开放式电池结构 。它具 显变化等优点，受到深海探测等领域的广泛关注。

收稿日期：2019-01-11; 定用日期：2019-04-18; DOI: 10.13550/j.jxhg.20190040
基金项目：国家自然科学基金（51702250）；陕西省自然科学基础研究计划（2018JQ2055）
作者简介：王效聪（1993—），女，硕士生，E-mail：xc_wang@stu.xidian.edu.cn。联系人：朱黎霞（1966—），女，教授，E-mail：lxzhu@
xidian.edu.cn。