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离子液体A1C13-[bmim]Cl中电沉积铝的研究

梅天庆 , 鱼光楠 , 贺利敏 , 裴玉汝

中国腐蚀与防护学报

在摩尔比为2:1的AlCl3-[bmim]Cl离子液体中,加入一定量的甲苯,控制阴极电流密度,在基体铁片上获得银白色和平整致密的铝镀层。循环伏安实验表明离子液体中沉积铝源于Al2Cl7-的还原,还原峰电位为-0.34V;当电流密度为20mA/cm2时,最大电流效率达97%;所得铝镀层的厚度与电镀时间呈抛物线关系;在电流密度小于35mA/cm2时,镀层厚度随电流密度增大呈逐渐递增趋势;扫描电镜、X射线能谱对铝镀层分析结果表明(45±2)℃温度得到平整致密纯度高的铝镀层;当电流密度为20mA/cm2时,铝镀层呈薄片状生长,随电流密度的增大,镀铝层形貌由片状向粒状过渡,并伴随着晶粒的细化。

关键词: 电沉积 , 离子液体 , , 镀层厚度 , 电流密度

工艺参数对不锈钢基体AlCl3-[bmim]Cl离子液体镀铝层形貌及结构的影响

鱼光楠 , 梅天庆 , 贺利敏 , 裴玉汝 , 林国兴

材料保护

采用66.7%(摩尔分数)AlCl3与33.3%(摩尔分数)[bmim]Cl(1-丁基-3-甲基咪唑氯盐)混合后得到的AlCl3-[bmim]Cl离子液体为电解液,在304不锈钢基体上采用恒电流法进行电镀铝的研究.主要考察了添加剂、温度、电流密度对镀层形貌结构的影响.加入一定量的甲苯,控制阴极电流密度,在基体不锈钢片上获得银白色、平整致密的铝镀层.扫描电镜、X射线衍射对铝镀层形貌、结构的分析结果表明:(45±2)℃下,电流密度为20~25 mA/cm2时,能获得光亮、平整、致密的铝镀层;镀层铝晶粒随甲苯量增大而变细小;所得铝镀层都以(200)面构成为主,随电流密度、电镀时间的增加,(200)面峰增强,镀层为面心立方晶系.铝镀层厚度随电镀时间的增加呈抛物线趋势增大;电流密度为20~35 mA/cm2、电镀时间小于30 min时,镀层厚度与电流密度呈线性关系,电流效率达到95%以上.

关键词: 不锈钢片 , 离子液体 , 电镀铝 , 形貌 , 结构 , 厚度

离子液体A1C13-[bmim]Cl中电沉积铝的研究

梅天庆 , 鱼光楠 , 贺利敏 , 裴玉汝

中国腐蚀与防护学报

在摩尔比为2:1的AlCl3-[bmim]Cl离子液体中,加入一定量的甲苯,控制阴极电流密度,在基体铁片上获得银白色和平整致密的铝镀层。循环伏安实验表明离子液体中沉积铝源于Al2Cl7-的还原,还原峰电位为-0.34V;当电流密度为20mA/cm2时,最大电流效率达97%;所得铝镀层的厚度与电镀时间呈抛物线关系;在电流密度小于35mA/cm2时,镀层厚度随电流密度增大呈逐渐递增趋势;扫描电镜、X射线能谱对铝镀层分析结果表明(45±2)℃温度得到平整致密纯度高的铝镀层;当电流密度为20mA/cm2时,铝镀层呈薄片状生长,随电流密度的增大,镀铝层形貌由片状向粒状过渡,并伴随着晶粒的细化。

关键词: 电沉积 , 离子液体 , , 镀层厚度 , 电流密度

锂离子电池负极材料球形钛酸锂的合成及性能

梅天庆 , 贺利敏 , 鱼光楠 , 何建平

材料导报

以3.98mol/L的四氯化钛为前驱体溶液,采用内凝胶法制备了具有尖晶石结构的球形钛酸锂(Li4Ti5O12)粉末.通过XRD、SEM及电化学性能测试等分析手段表明,合成的Li4Ti5O12材料均为纳米一次粒子(晶粒)组成的球形二次粒子(颗粒),且具有较大的比表面积.以这种流动性好、粒径分布均匀、结晶度好的球形钛酸锂为正极材料和Li片为负极材料组成的锂离子电池具有平稳的充放电电压平台和优异的循环性能.在1.0~2.5V充放电,其首次放电容量为173.8mAh/g,经30次充放电循环后,其放电比容量仍有170.2mAh/g.

关键词: 锂离子电池 , 负极材料 , 钛酸锂 , 球形

离子液体AlCl3-[bmim]Cl中电沉积铝的研究

梅天庆 , 鱼光楠 , 贺利敏 , 裴玉汝

中国腐蚀与防护学报

在摩尔比为2:1的AlCl3-[bmim]Cl离子液体中,加入一定量的甲苯,控制阴极电流密度,在基体铁片上获得银白色和平整致密的铝镀层。循环伏安实验表明离子液体中沉积铝源于Al2Cl7- 的还原,还原峰电位为-0.34 V;当电流密度为20 mA/cm2时,最大电流效率达97%;所得铝镀层的厚度与电镀时间呈抛物线关系;在电流密度小于 35 mA/cm2时,镀层厚度随电流密度增大呈逐渐递增趋势;扫描电镜、X射线能谱对铝镀层分析结果表明(45±2)℃ 温度得到平整致密纯度高的铝镀层;当电流密度为 20 mA/cm2时,铝镀层呈薄片状生长,随电流密度的增大,镀铝层形貌由片状向粒状过渡,并伴随着晶粒的细化。

关键词: 电沉积 , ionic liquid , aluminum , thickness , current density

铝镀层阳极氧化膜的制备

裴玉汝 , 梅天庆 , 鱼光楠

腐蚀与防护

以0.5mol/L硫酸为电解液,利用离子液体电镀技术与阳极氧化相结合的方法在304不锈钢表面成功制备了含纳米级微孔的Al镀层。利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDs)和X射线衍射(XRD)对氧化铝模板及铝镀层阳极氧化后的组织进行形貌观察和晶相结构分析。结果表明,加入体积分数1.25%的甲苯,温度为55℃,电流密度为20-25mA/cm2时,所得到的铝镀层平整致密,且随电流密度的增大,镀层铝晶粒尺寸越来越细小。不锈钢表面铝镀层经不同时间阳极氧化处理后,镀层上出现了纳米级孔洞。XRD结果表明,镀层上除了出现了铝相外,还出现了非晶态Al2O3相。随氧化时间的延长,非晶态Al2O3相增多,Al相减少,氧化膜厚度增加,表面孔洞尺寸增大。

关键词: 电镀铝 , 阳极氧化 , 表面形貌 , 微孔

离子液体中铝的电镀及其防护性能

鱼光楠 , 梅天庆 , 贺利敏

腐蚀与防护

采用66.7%(摩尔分数)AICl3与33.3%(摩尔分数)BMIC(1-丁基-3-甲基咪唑氯盐)混合后得到的A1Cl3-BMlC离子液体为电解液,在钢铁基体上采用恒电流法进行电镀铝的研究,主要考察了添加剂、温度、电流密度对镀层形貌的影响及镀层耐腐蚀性能.结果表明:温度45±2℃、甲苯含量为5~12 ml/L、电流密度为20~25 mA/cm2时,能获得平整致密的铝镀层;所得铝镀层以(200)面构成为主,随电流密度的增加,(200)面峰增强;在电流密度25mA/cm2电镀铝后,试样的腐蚀电位从-669 mV(SCE)负移至-1019 mV(SCE),腐蚀电流密度从65.7μA/cm2变为6.07μA/cm2,与纯铝的(Ecorr=-1031 mV(SEE),Icorr=1.24 μA/cm2)相当.

关键词: 离子液体 , 电镀铝 , 电流密度 , 腐蚀

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