怎樣用鋁箔,飽和NaCl溶液和泡沫鎳或多孔石墨棒等易得材料自製鋁空氣燃料電池?

時間 2021-07-05 00:47:13

1樓:白戾

一:選擇較長的條形鋁箔。在適當的容器(例如乙個陶瓷碗)中放入一定的飽和氯化鈉溶液。準備好石墨棒,導線。

二:將鋁箔和石墨棒放入溶液中,注意兩者不能直接接觸到,再將它們上方用導線連線。就可以做出簡易電池。

2樓:真的是然然哦

鋁燃料電池的五大要素是指構成電池的五大部分:陽極、陰極、電解質、催化劑、生成物Al(OH)3

鋁陽板鋁燃料電池的陽極是用鋁合金制的,不能用純鋁,一是因為純鋁的鈍化很快,極化嚴重。純鋁表面上的鈍化膜即氧化膜(當然鋁合金上也有)只有約5nm厚,但很緻密,造成負極極化增大、電位正移和電壓滯後。鋁的氧化(鈍化)過程可分為三個階段:

無定形Al2O3生成期、晶體氧化物形成期、氧化程序極慢期。

不可用純鋁的另一原因是,鋁會在電解質中發生腐蝕,又稱自放電,析出氫(6Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑),降低電極的庫倫效率、混合,以及加大傳質係數。

工業純鋁中,Fe、Cu、Si等雜質使自腐蝕顯著上公升,新增Mn可抵消鐵的不利影響,無錳時,Fe與Al形成Al3Fe,對基體鋁呈陽性;有Mn時則形成Al6FeMn,其電位與基體鋁的幾乎相等。新增Mg會導致基體鋁的陰極極化,使鋁電位負移和較小腐蝕,同時若Mg含量較大,可產生Mg2Si,其電化學性質與鋁的相近,縮小了電化學性質差異,降低鋁的腐蝕。

鋁電極在鹼性電解液中的腐蝕速度、電化學活性與其晶體結構有關:純鋁晶體是各向異性的,活性點少,腐蝕在全電極表面上不均勻,加入某些合金化元素可減弱原有晶體的各向異性或消失,從而使整個電極表面發生均勻腐蝕,不過,一旦合金化元素含量過大,會形成新相,富集於晶界,使晶界優先溶解,造成電極不均勻腐蝕和自腐蝕速度上公升。鋁合金晶粒越細小與均勻,鋁陽極表面溶解越均勻,鋁電極電流效率越高。

鋁表面那層緻密的鈍氧化膜使電池的內阻上公升,限制其電化學活性的發揮。因此,優質的鋁陽極必須有活化的氧化膜層,又有高的抗腐蝕效能,目前的研究表明,Ga、Bi、Pb、Sn、In、Mg、Ti、Mn、Ce、Si等元素既能提高氧化鋁膜的活性又能抑制鋁的腐蝕。例如錫離子Sn+4進入氧化鋁膜後,取代了Al+3離子,並產生空穴,使氧化鋁膜電阻明顯下降,使鋁電極電位明顯負移,電流明顯增大;Ga會沉積於鋁陽極表面使其活化,Al-Sn-Ga合金陽極溶解時,Sn和Ga溶入溶液,Sn+4在鋁電極表面沉積,隨後Ga離子沉積於錫造成的空位內,從而電極表面不斷產生新的活性點,因而Al-Sn-Ga合金有高的活化特性。

前面說過,Mn可以抵消Fe的不利影響,而且Al-Mn合金陽極極化時,由於Mn的富集形成了雙層氧化膜,內層主要為Al2O3,但也有Mn,外層為Mn富層,Mn的電位更負些,提高了合金的活性。

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