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本文通过浸渍还原法合成了用炭黑以及碳凝胶负载的铂基催化剂,并用XRD、ICP、TEM、ICP等手段对其进行了表征。相关的电化学测试包括在碱性介质中的循环伏安测试、扫描电化学显微镜的线扫描测试和组装成镁空气电池进行的放电曲线测试。这些测试均表明:与本文中的其它催化剂相比,碳凝胶负载的Pt-Zn催化剂具有最高的氧还原催化活性。使用这种催化剂后,用厚度为0.1mm的AZ31箔片作为负极材料、3.5wt.%氯化钠溶液作为电解液时,以5mA cm-2放电时的镁空气电池的比容量可以高达1349.5mAh g-1。Pt-Zn/CA的高性能是因为锌的掺入形成了富铂的表面,产生了更多d轨道空穴,并减轻了浸出的问题。另一方面,使用碳凝胶作为载体大大地增大了比表面积。本文尝试使用多种无机溶液作为镁空气电池的电解液,包括氯化钠、硝酸镁、硝酸钠、氯化镁以及氢氧化钠碱溶液并测定了镁合金在其中的动电位极化曲线。本文还在这些电解液中,用纯镁负极和以商用Pt/C作为催化剂的空气正极组装成镁空气电池,在0.9mA cm-2的电流密度下进行放电测试。测试结果表明,在这些溶液中,3.5wt.%的NaCl溶液最适合作为镁空气电池的电解液。另外,本文在此基础上在3.5wt.%氯化钠溶液中分别尝试添加1wt.%的缓蚀剂六次甲基四胺、锡酸钠,发现这两种试剂都能有效地提高镁空气电池的放电平台电压和比容量。本文研究了多种镁合金负极材料,包括铸态NZ30K、铸态GW103K和挤压态GW83K,以及传统材料铸态AZ31和铸态纯镁,通过XRD、SEM等手段对一些镁合金进行了成分结构和组织形貌的表征。由放电曲线可以直观地反映出负极材料放电的能力。电池的放电测试结果表明,NZ30K的放电比容量和稳定性都特别差,不适合作为镁空气电池负极材料应用。GWK系列镁合金的表现相比纯镁略有提高,而AZ31镁合金片在3.5wt.%氯化钠溶液中以商业Pt/C为催化剂时,比容量高达1083.36 mAh g-1,非常适合作为镁空气电池负极材料。为了研究镁合金的耐腐蚀性能和其作为镁空气电池负极材料时的放电能力之间的相关性,本文测定了镁合金在3.5wt.%氯化钠溶液中的动电位极化曲线。由极化曲线计算得到的腐蚀电流的大小反映出了耐蚀性能。可以看到,除了GW103K的耐蚀性明显较好外,其它镁合金的耐蚀性能相差不大。这说明耐蚀性和放电容量之间没有特别明显而直接的对应关系。