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铝/空气电池是一种发展前景非常好的电池,具有高能,绿色,价廉等优点。为了进一步推动电池技术的发展,开发高性能的铝阳极材料具有重要的意义。本文以Al-Ga-Mn-Bi为基础合金,设计制备了Al-0.1Ga-0.5Mn-0.5Bi-xSn(x为0、0.05、0.1、0.13)和Al-0.1Ga-0.5Mn-0.5Bi-xMg(x为0、0.3、0.7、1.0、1.3)两种系列的阳极合金,对成分优化后的铝阳极合金进行热处理和轧制变形处理。测试铝阳极合金在4mol/L的NaOH溶液中的电化学性能和耐蚀性,观察铝阳极的微观组织及腐蚀形貌。本文研究了不同Sn、Mg元素含量、热处理及轧制变形对铝阳极合金组织与性能的影响。实验结果表明:基础合金中Sn元素的添加整体上都提高了电化学性能,改善了合金的放电性能,提高了合金的耐蚀性。在Sn元素含量为0.1%时,Al-Ga-Mn-Bi-Sn阳极材料具有最佳的综合性能,其开路电位为-1.719V(vs.Hg/HgO),自腐蚀速率为0.237mg min-1cm-2,100mA/cm2的恒流放电曲线平稳,其放电电位可稳定于-1.304V。基础合金中Mg元素的添加使合金组织中的第二相分布更加均匀,提高了合金的活化性能,改善了合金的放电性能,在Mg元素含量为1%时,Al-Ga-Mn-Bi-Mg阳极材料具有最佳的综合性能,其开路电位为-1.769V,自腐蚀速率为0.282mg min-1cm-2,100mA/cm2的恒流放电曲线平稳,其放电电位可稳定于-1.454V。Al-0.1Ga-0.5Mn-0.5Bi-0.1Sn阳极合金经过460℃到500℃的固溶处理后组织中第二相的数量明显减少,开路电位负移(但移动程度较小),自腐蚀速率降低,放电性能均得到了提高。该阳极合金在固溶温度为480℃时综合性能最佳,其自腐蚀速率为0.171mg cm-2min-1,100mA/cm2的恒流放电电位比较平稳,放电电位最负,达到-1.487V。Al-0.1Ga-0.5Mn-0.5Bi-0.1Sn阳极合金经过460℃到500℃的退火处理后组织中第二相的数量明显增加,第二相的分布也更加均匀,合金的开路电位正移。退火处理降低了合金的放电性能,降低了合金的耐蚀性,而且恶化了合金的腐蚀形貌。该阳极合金不宜采用460℃到500℃的退火处理。Al-0.1Ga-0.5Mn-0.5Bi-Mg阳极合金经过不同变形量的室温轧制后合金的开路电位变化很小,随着室温轧制变形量的增加合金的恒流放电电位逐步负移,在室温轧制变形量为80%时放电性能最佳,100mA/cm2的恒流放电电位达到-1.517V,且放电电位平稳。此时自腐蚀速率为0.260mg cm-2min-1,耐蚀性与未变形处理的试样相差不大。Al-0.1Ga-0.5Mn-0.5Bi-Mg阳极合金经过380℃不同变形量的热轧处理后合金的开路电位变化较小,随热轧变形量的增加自腐蚀速率逐渐降低,在变形量为80%时自腐蚀速率最低,为0.196mg cm-2min-1,随着热轧变形量的增加合金的放电电位逐步负移,在变形量为80%时电位最负,稳定在-1.44V。