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作者:张大新;单汝恒;袁壮;陈步明;黄惠;郭忠诚;
单位:昆明理工恒达科技股份有限公司;云南省冶金电极材料工程技术研究中心;昆明理工大学冶金与能源工程学院;
摘要:在电沉积过程中,由于电沉积液中存在氯离子、硫酸根离子等,传统铅合金阳极易被腐蚀,导致极板变薄、穿孔,寿命大幅缩短。有文献表明,钛基阳极材料具有较大的强度和强耐腐蚀性,且在电极中掺杂石墨可以增强电极的致密、坚硬的特性,进而提高其耐腐蚀性、导电性。本研究提出以钛为基体,锡锑金属氧化物作为中间层,二氧化铅作为最外层的活性层,制备一种新型电极材料,并考察二氧化铅层掺杂石墨粉和氟对阳极电化学性能的影响。结果表明,掺杂C元素使得Pb O_2层更加致密,当C=2 g/L时,电积铜实验中槽电压达到最小值2.137 V,并且其耐蚀性表现最好,样品失效时间达到了305 min;掺杂F元素后,电极晶粒尺寸变化不大,当F离子添加量为0.1 g/L时,电积铜试验中槽电压达到最小值2.016 V,同时失效时间最长;共掺C、F要比单掺C和单掺F电沉积出来的阳极样品效果要更好,失效时间达到了337 min;本研究制备的新型电极材料比传统Pb-Ca-Sn阳极的槽电压低10.3%,并且在使用过程中不需要对铅泥进行清理,本研究结果可以为金属电积过程中实现阳极的高电流效率、良好耐腐蚀性、长寿命目标提供参考。
关键词:电沉积;;复合电极;;钛基电极;;PbO_2;;C掺杂;;F掺杂;;耐腐蚀性;;阳极寿命
基金资助:国家自然科学基金资助项目(52274409,22262017,51564029)