摘要

研究钇(Y)、钇+钙(Y+Ca)的添加对镁-空气电池阳极材料Mg-8Al-0.5Zn-0.2Mn(AZ80)合金电化学行为和放电性能的影响。结果表明,添加0.2%(质量分数)的Y可以提高AZ80阳极的耐腐蚀性和放电活性。这是因为在AZ80+0.2Y合金基体中分布着细小弥散的球形β-Mg17Al12相,可以抑制严重的局部腐蚀和“块状效应”,还有利于α-Mg的快速活化。同时添加0.2%Y和0.15%Ca(质量分数)会使晶粒细化、β-Mg17Al12相减少,导致放电电压进一步提高。然而,AZ80+0.2Y+0.15Ca阳极的耐蚀性和阳极效率却不如AZ80+0.2Y,这主要与Mg17Al12和Al2Y化合物中掺杂了Ca有关。因此,AZ80+0.2Y阳极表现出优异的综合放电性能,在电流密度为80mA/cm2时,其放电容量和阳极效率最高,分别为1525 mA·h·g-1和67%,比AZ80合金阳极的分别提高13%和14%。