材料研究学报

作者：邱玮, 李玉林, 闫瑞, 李雅文, 陈维, 甘浪, 任延杰, 陈荐

单位：长沙理工大学能源与动力工程学院 长沙 410114

关键词：金属材料,Mg-Al-Ca-Mn合金,镁空气电池,腐蚀行为,电化学性能

基金：国家自然科学基金(52171099);湖南省教育厅重点项目(22A0240)

研究了Al含量对镁空气电池用Mg-Al-Ca-Mn合金挤压态阳极在3.5%NaCl电解液中腐蚀和电化学性能的影响。结果表明，AMX411合金阳极表现出优异的耐腐蚀性和放电性能。AMX411合金的72 h析氢测试结果表明，其最小的析氢量和质量损失分别为(2.25 ± 0.07) mL·cm-2和(2.83 ± 0.12) mg·cm-2；AMX411合金的腐蚀电位(φcorr)和腐蚀电流密度(Jcorr)分别为-1.267 V和(67.9 ± 0.16) µA·cm-2，表明其具有较小的电化学活性和最佳的耐腐蚀性能。随着Al含量的提高含Al第二相的分布逐渐均匀，其在3.5%NaCl溶液中由区域性腐蚀转变为均匀腐蚀，表明耐蚀性提高了。Nyquist图中的高频容抗环最大表明其电荷转移电阻最大，可抑制腐蚀过程中的点蚀。同时，AMX411合金Bode图中的模峰值和相位角峰值最高，进一步表明其耐蚀性优异。同时，合金电极的4 h放电结果表明，在电流密度分别为5、10、20和30 mA·cm-2条件下这种合金电极都保持着较负且稳定的电压，并且在放电电流密度分别为20和30 mA·cm-2条件下其放电效率高达61.36%和65.35%，显著优于AMX111合金电极的41.83%和44.79%。在高电流密度条件下这种合金阳极的利用率较高。AMX411合金优异的性能源于其内部的Al第二相较小且均匀分布，降低了局部电势差和抑制了微电偶腐蚀效应。

来源：2025年第5期

《材料研究学报》期刊编辑部

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