新型铝电解电容器中导电聚吡咯对电极的形成

研究了在铝电解电容器介质表面形成导电聚吡咯膜作为电容器对电极的方法。导电聚吡咯的沉积分为两个步骤。首先用化学聚合方法在介质膜上形成一薄层导电聚吡咯大此基础上再进行电化学聚合。实验分析了聚合条件对聚吡咯电导率的影响。制备出电导率力１０Ｓ／ｃｍ的聚吡咯膜和以此为对电极的新型固体铝电解电容器。     

导电聚吡咯电极的现场红外光谱

利用循环伏安法，现场红外反射光谱法研究了电聚合的聚吡咯膜电极在电化学氧化还原过程中性质和结构的变化。结果表明，聚吡咯膜电极在电化学氧化还原过程中呈现薄层电极的特点，聚吡咯中每１２个吡咯单元中有１个单元参加反应。     

聚吡咯膜电极的静止电位

作者分别以玻璃炭和铂片为基础电极,在电解质的乙腈溶液中,由吡咯电聚合成不同厚度的聚吡咯膜电极(PPy),并测定了电解质浓度、溶液水含量、pH值的变化、氧化性盐的存在,以及环境气氛对PPy的静止电位的影响。     

聚吡咯膜对不锈钢腐蚀的防护机理研究

为测量不锈钢的腐蚀电阻,研究聚吡咯膜(PPy)对不锈钢腐蚀的防护机理,应用循环伏安曲线、电化学阻抗谱和开路电位-时间曲线测量方法等电化学手段研究了镀PPy膜后不锈钢在十二烷基苯磺酸钠溶液和NaCl溶液中的电化学行为,并通过建立合理的等效电路图对其电化学阻抗图谱进行解析.结果表明:所建立的等效电路分离出不锈钢的腐蚀电阻与PPy的氧化还原电阻,能较好地解析不锈钢/PPy/溶液的阻抗行为;在高盐溶液3.5%NaCl溶液中,PPy膜对不锈钢腐蚀具有很好的保护作用;在PPy膜保护不锈钢的过程中,不锈钢和PPy膜间发生电化学反应,释放十二烷基苯磺酸根以及生成不溶性物质来抑制金属的腐蚀.     

表面活性剂对导电PPY固体铝电解电容器性能的影响

研究了表面活性剂对以导电聚吡咯(PPY Polypyrrole)为阴极的固体铝电解电容器性能的影响.由于电容器的介质膜Al2O3表面状态对沉积其上的PPY薄膜电导率及电容器的电性能影响较大,因此,在对Al2O3介质膜的表面形貌、带电状态和润湿等表面状态进行研究分析的基础上,提出了一种在化学聚合PPY膜时在吡咯单体溶液中添加表面活性剂的新方法.实验结果表明,化学聚合时添加表面活性剂可以使PPY在凹凸不平Al2O3表面充分均匀成膜并且提高了电导率(例如,在比容同为4.3μF/cm2阳极铝箔上的Al2O3膜表面沉积PPY薄膜时,添加与不添加表面活性剂形成的PPY薄膜电导率分别为16.6S/cm和5.4S/cm),所制成的电容器损耗角正切值可降低至0.026,漏电流减小,漏电流常数k值达0.04μA/(μF·V),并具有优良的阻抗频率特性和温度特性.     

化学聚合法制备电容器用聚吡咯

采用化学聚合法制备电容器用聚吡咯,研究了不同的氧化剂和掺杂剂对PPY电导率的影响,并利用TGA,DSC,FT-IR等分析手段,对聚吡咯的热老化性质进行研究,结果表明聚吡咯在有氧条件下热老化比无氧时快很多.     

硼砂水溶液中吡咯在黄铜电极上的聚合

研究在0.1 mol/L硼砂溶液中pH对黄铜循环伏安行为及吡咯在黄铜电极表面电聚合的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外线光谱(FT-IR)对聚吡咯(PPy)膜进行表征.结果表明,较高或较低的pH均使黄铜电极初始活性溶解的电位下降,在pH为9、10、11、12时,黄铜电极初始溶解电位增大至0.9 V左右,表面可生成一层钝化膜.在此条件下吡咯可以在黄铜电极表面发生电聚合,形成致密的聚吡咯膜.SEM显示电聚合后黄铜表面形成一层平整致密的薄膜.FT-IR证实了吡咯在黄铜表面的电聚合,并且硼酸盐掺杂进入PPy膜中.     

聚吡咯膜电极对茜素红的电催化作用

用循环伏安法研究了电化学聚合的聚吡咯（ＰＰｙ）膜电极对茜素红电极反应的电催化活性。在聚吡咯膜电极上，茜素红的阳极氧化电流比在铂电极上增加数倍。相应的阴极过程也较铂电极显出一定的催化活性。茜素红在铂电极上和ＰＰｙ膜电极上都显示了吸附现象。在ＰＰｙ膜电极上用电位扫描法载入一定的铂微粒时，载铂微粒的ＰＰｙ膜电极上茜素红的电催化电流进一步增加．在较高的电位和扫描速率下更为明显；但载入的铂微粒过多时，则使电流峰变平坦。     

聚吡略/L-半胱胺酸/二硫醇混合自组装膜修饰电极制备的电化学研究

在不同比较L－半胺胺酸／二硫混合溶液中制备了混合自组装膜修饰电极。经过L－半胱胺酸的还原脱附后，利用循环伏安技术研究了吡咯在L－半胱胺酸／二硫醇自组装膜修饰电极表面聚合的过程和影响聚合的几个因素。实验结果表明，下面的几个因素影响着吡咯在自组装膜上的聚合：L－半胱胺酸在混合膜中的比例、支持电解质pH的大小以及聚合单体分子的大小。     

铝合金表面聚吡咯镀层的制备及其防腐蚀性能

采用恒电位法在铝合金片(Al)上电镀吡咯单体电化学聚合形成聚吡咯(polypyrrde,PPy)镀层,研究其防腐性能。采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)以及X射线衍射(XRD)表征样品微观形貌与结构组成,接触角测量仪与热重分析仪分别表征样品的疏水性能与热稳定性,采用腐蚀形貌图、极化曲线以及EIS表征样品的防腐性能。结果表明:聚吡咯镀层均匀、致密展现出良好的机械屏蔽性能。聚吡咯为无定形结构,吡咯单体之间以C—C键连接成链式聚吡咯。聚吡咯镀层表现为疏水性能,且热稳定性良好。浸泡在3. 5%Na Cl溶液中136 h后,铝合金出现大量点蚀现象,而聚吡咯镀层并没有出现严重腐蚀现象。聚吡咯镀层的腐蚀电流密度比铝合金更小,对铝合金保护率达到80. 8%。此外,聚吡咯镀层的溶液电阻与电荷转移电阻比铝合金高很多,表明其对溶液中电解质离子有更强的阻碍作用以及低电荷转移速率,防腐性能优异。     

Electrochemical characterization of MnO2 as the cathode material for a high voltage hybrid capacitor

Manganese dioxide (MnO₂) was prepared using the ultrasonic method. Its electrochemical performance was evaluated as the cathode material for a high voltage hybrid capacitor. And the specific capacitance of the MnO₂ electrode reached 240 F·g-1. The new hybrid capacitor was constructed, combining A1/Al₂O₃ as the anode and MnO₂ as the cathode with electrolyte for the aluminum electrolytic capacitor to solve the problem of low working voltage of a supercapacitor unit. The results showed that the hybrid capacitor had a high energy density and the ability of quick charging and discharging according to the electrochemical performance test. The capacitance was 84.4 μF, and the volume and mass energy densities were greatly improved compared to those of the traditional aluminum electrolytic capacitor of 47 μF. The analysis of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) showed that the hybrid capacitor had good impedance characteristics.     

新型精密电解铝控制系统的研究

为解决工业电解铝生产存在的缺陷,提出了一种新型的电解铝制备方法——精密控制的电解铝生产。阐述了精密控制电解铝的多阳极管理理念,设计出多阳极电解铝控制系统。采用精密控制电解铝生产,可以使多阳极电流、能量均衡分布,表现出节能减排的特点。电解铝生产愈来愈有大型化的趋势,而精密控制电解铝生产是大型、超大型电解铝企业的最佳选择。     

电聚合条件对聚吡咯钽电解电容器容量与损耗的影响

研究了导电聚吡咯在多孔Ta/Ta2O5阳极体（1μF/16V）表面的制备方法,采用恒电流电聚合法在该阳极体表面沉积一层导电聚吡咯作为电解电容器的阴极,着重探讨了支撑电解液的组成,阳极电流的大小及其施加方式对所形成的电容器容量和损耗因子的影响,结果表明：吡咯单体和支撑电解质的浓度比保持在3至4之间对电容器的性能是有益的,而过高浓度的吡咯单体和支撑电解质则会产生不利影响;随着阳极电流的增大,电容器的性能变差,因此阳避孕药电流不宜超过1.2mA.在以乙腈和1,2-丙二醇碳酸酯的混合物为溶剂的支撑电解液中,采用先施加大的阳极电流而后施加小电流的方法,可以获得平均容量达到额定容量98%以上且损耗因子较小（tgδ）小于1.3%)的样品。     

电解铝阳极压降改善的途径与措施

通过对铝电解用阳极的电能耗进行分析,从阳极结构组成方面详细分析了影响阳极压降的因素,对改善阳极压降的措施进行了总结和对比,综述了如何降低阳极压降是降低铝电解电耗的有效途径.     

阳极Ta/Ta2O5的薄膜曲界面结构特征及形成机理

采用电化学方法制备了钽电解电容器阳极.通过场发射扫描电镜和理论分析对钽阳极断面的曲面结构特征及其形成机理进行了研究.研究结果发现Ta/Ta_2O_5的薄膜曲界面存在间隙层(1nm),该间隙层为氧空位及其缺陷离子迁移所致;曲面结构的应力模型表明曲面薄膜界面的电化学生长过程生产缺陷浓度高于平面系统,讨论了钽电解电容器曲面薄膜的形成过程对电场应力畸变屏蔽的机理.     

聚醚多元醇对电容器性能的影响

把聚醚多元醇加入电解质中,会对电解电容器的漏电流(Ic)、损耗(D)和电容量(C)产生影响。聚醚对漏电流的影响与它在电解质中的含量有关,聚醚GE对电容器的漏电流的减小作用比聚醚JE大。聚醚还可以提高电解液的闪火电压(Us),延长阳极氧化铝膜的耐压时间,延长电容器的寿命。     

Cu对高压电解电容器阳极铝箔再结晶织构的影响

采用织构定量检测等方法研究了铜元素对高压电解电容器阳极铝箔立方织构的影响, 讨论了相关的影响原理.结果表明, 微量铜元素的变化会改变其在位错附近的偏聚状态, 进而影响轧制铝箔的塑性变形过程和取向分布状态, 因此铜元素会影响其再结晶行为和退火铝箔的立方织构量.较低的铜含量和较高的晶粒长大温度有利于立方织构占有率的提高.     

渣池助熔技术制备阳极钢爪材料的性能研究

引入电渣冶金技术,利用助熔剂渣池保护技术制造方法,制备阳极再生材料。利用金相、SEM、热膨胀仪等手段对再生阳极的性能进行测试。结果表明,得到再生材料的抗拉强度和导电性优于现有的焊接技术修复的阳极钢爪材料,所制备的钢爪实现了再生材料与导电杆的全截面连接,大大降低电解铝生产的电能和阳极钢爪消耗。     

熔盐电解法连续生产铝锂中间合金

在LiCl-LiF体系的电解槽中,以石墨作为阳极,铝液作为阴极,分别以LiCl和Li2CO3为原料连续电解生产铝锂中间合金,采用熔盐电解监控仪测量电解过程中的工艺参数,重点研究了反电动势、电流效率及合金浓度的变化.结果表明,反电动势随电流密度增加而逐渐增大;加入质量分数2%的Li2CO3可使反电动势降低0.8 V,通过控制电位法测得加料周期为30~40 min;电解LiCl的电流效率高于电解Li2CO3,最高电流效率可达66.1%;最终在680℃,300 A电流条件下,连续电解48 h,出炉10次,共制得了平均锂质量分数为6.73%的铝锂合金16 kg.