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一种高电位铝合金板材及其制备方法与应用技术

技术编号：44290430 阅读：10 留言：0更新日期：2025-02-14 22:24

本发明专利技术公开一种高电位铝合金板材及其制备方法与应用，按照质量百分比计，高电位铝合金板材的组成元素包括：Ga 0.01~0.15%，Mg 0.1~0.8%，Pb 0.001~0.08%，Sn 0.01~0.1%，Os 0.01~0.05%，余量为铝以及杂质元素，本申请通过在铝基体中添加定量的锇（Os）及Ga、Pb、Sn、Mg金属元素，使金属元素固溶于铝基体中并发生微合金化作用，制备得到了Al‑Ga‑Os‑Mg‑Pb‑Sn合金，锇的加入能在不增大析氢速率的前提下使铝合金阳极的稳态平均电位更负，大幅度地提高了铝极的电化学性能，并降低其析氢腐蚀速率。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属合金，尤其涉及一种高电位铝合金板材及其制备方法与应用。

技术介绍

1、铝空电池及铝氧化银电池正极材料正电位提高空间不大，而铝空电池及铝氧化银电池负极材料负电位有较大提升空间。铝作为电池负极材料，表面极易形成一层致密的钝化膜，导致电化学活性变差，另外在碱性溶液中的铝发生腐蚀析氢，且腐蚀析氢过快易造成铝氧化银电池失效。

2、为解决上述问题，相关技术采取了添加合金元素的办法来改善铝电极的电化学性能及耐腐蚀性能，合金元素的存在不仅能破坏铝氧化膜的钝性、活化铝电极，而且对铝电极的电化学性能和金相结构有很大的影响，但是所得到的铝合金在稳态平均电位降低时，析氢速率也会大幅提高，其电化学性能和耐腐蚀性能仍有待提升。

3、因此，有必要提供一种电化学性能及耐腐蚀性能好的铝合金板材。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种高电位铝合金板材及其制备方法与应用，用于解决如何提升负极材料的电化学性能及耐腐蚀性能的问题。

2、为达到上述技术目的，本申请采用以下技术方案：

3、第一方面，本申请提供一种高电位铝合金板材，按照质量百分比计，高电位铝合金板材的组成元素包括：ga 0.01~0.15%，mg 0.1~0.8%，pb 0.001~0.08%， sn 0.01~0.1%，os0.01~0.05%，余量为铝以及杂质元素，杂质元素的总量≤0.1%。

4、优选的，其厚度为0.29~0.33mm。

5、第二方面，本申请提供一

6、s1.将铝锭熔融后，按照质量份加入ga、pb、sn、mg、os，而后除气、扒渣，再浇注至模具中并冷却脱模，得合金铝锭；

7、s2.将合金铝锭依次进行铣面、退火、热轧，得半成品铝卷；

8、s3.将半成品铝卷经冷轧后拉弯矫直，即得高电位铝合金板材。

9、优选的，铝锭纯度≥99.99%，ga、sn、os纯度为5n级、mg的纯度≥99.96%、pb的纯度≥99.9%。

10、优选的，步骤s1中，熔融温度为760-780℃。

11、优选的，步骤s2中，退火的温度为450-500℃，退火的时间为6-10h。

12、优选的，步骤s2中，热轧下压量≤50%。

13、优选的，步骤s3中，冷轧下压量≤40%，冷轧的次数为3-5次。

14、第三方面，本申请提供一种高电位铝合金板材在电极材料领域中的应用。

15、第四方面，本申请提供一种包括高电位铝合金板材的铝-空气电池或铝-氧化银电池。

16、本申请的有益效果如下：本申请通过在铝基体中添加定量的锇（os）及ga、pb、sn、mg金属元素，使金属元素固溶于铝基体中并发生微合金化作用，制备得到了al-ga-os-mg-pb-sn合金，锇的加入能在不增大析氢速率的前提下使铝合金阳极的稳态平均电位更负，大幅度地提高铝极的电化学性能，并降低其析氢腐蚀速率；本申请得到的高电位铝合金板材在偏铝酸盐的碱性溶液中及80℃和电流密度为700ma/cm2条件下，具有优良的电化学性能和良好的耐腐蚀性能。

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【技术保护点】

1.一种高电位铝合金板材，其特征在于，按照质量百分比计，所述高电位铝合金板材的组成元素包括：Ga 0.01~0.15%，Mg 0.1~0.8%，Pb 0.001~0.08%， Sn 0.01~0.1%，Os 0.01~0.05%，余量为铝以及杂质元素，所述杂质元素的总量≤0.1%。

2.根据权利要求1所述的高电位铝合金板材，其特征在于，其厚度为0.29~0.33mm。

3.一种如权利要求1-2任一项所述的高电位铝合金板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的高电位铝合金板材的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述熔融温度为760-780℃。

5.根据权利要求3所述的高电位铝合金板材的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述退火的温度为450-500℃，所述退火的时间为6-10h。

6.根据权利要求3所述的高电位铝合金板材的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述热轧下压量≤50%。

7.根据权利要求3所述的高电位铝合金板材的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述冷轧下压量≤40%，冷轧的次数为3-5次。

8.根据权利要求3所述的高电位铝合金板材的制备方法，其特征在于，所述铝锭的纯度≥99.99%。

9.一种如权利要求3-8任一项所述的制备方法得到的高电位铝合金板材在电极材料领域中的应用。

10.一种包括如权利要求3-8任一项所述的制备方法得到的高电位铝合金板材的铝-空气电池或铝-氧化银电池。

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【技术特征摘要】

1.一种高电位铝合金板材，其特征在于，按照质量百分比计，所述高电位铝合金板材的组成元素包括：ga 0.01~0.15%，mg 0.1~0.8%，pb 0.001~0.08%， sn 0.01~0.1%，os 0.01~0.05%，余量为铝以及杂质元素，所述杂质元素的总量≤0.1%。

2.根据权利要求1所述的高电位铝合金板材，其特征在于，其厚度为0.29~0.33mm。

3.一种如权利要求1-2任一项所述的高电位铝合金板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的高电位铝合金板材的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述熔融温度为760-780℃。

5.根据权利要求3所述的高电位铝合金板材的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛振东，白瑞发，安世博，刘劭，汪海帆，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶集团有限公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：

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