1.本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种基于镁合金为阳极材料的镁干电池。
背景技术：
2.镁的化学活性很高，标准电极电位为-2.37v，用镁作电池的阳极材料，理论比容量为2.22ah/g,仅仅比锂和铝小，远大于锌。同时，镁合金作电池的阳极材料，可以有效的提高工作电压和比能量，还可以在高温环境里保持优良的放电性能。然而，以镁合金作为电池的阳极材料，还存在一些缺点，例如：在大多数的电解质溶液里，镁合金的溶液速度很快，产生大量氢气，导致电池阳极效率降低。镁合金会发生自腐蚀反应，在电极表明产生一层钝化膜，导致电压滞后时间延长。镁电极在工作时会生成致密的mg(oh)2，吸附在镁电极表面，阻止镁电极的活性溶解。基于上述原因，镁干电池尚未得到商业推广。因此开发阳极利用率高的镁阳极材料成为国际上镁电池研究的热点和难点问题之一。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于提供一种既可以减少镁阳极自腐蚀速度又可以提高阳极利用率的镁干电池。
4.本发明提供一种新型的镁干电池，它由镁合金作为电池的阳极材料，该镁合金以镁为基体，还包含一些其他元素。以按重量百分比计，该合金中含有0.2%的zn元素、2.4%-4.4%的re元素、0.3%-1.0%的zr元素和3.87%的y元素，其余成分为镁；由于添加了re元素、zr元素和y元素，细化了镁合金的晶粒组织，改善了镁电极的电化学性能，从而减少了镁阳极的自腐蚀速率。
5.所述的一种新型的镁干电池，该镁干电池以中性溶液为电解质，该电解质溶液包含有含镁的卤盐或含镁的含氧盐中的一种或几种。
6.所述中性电解质溶液中含镁的卤盐含量为25-50%，含镁的含氧盐含量为25-50%。
7.所述中性电解质溶液中添加了珞酸盐作为缓蚀剂，该珞酸盐为珞酸钠；缓蚀剂的存在不但可以进一步减小镁电极的自腐蚀反应，还可以促进镁电极的放电性能，提高镁电极的利用率。
8.本发明的优势之处：本发明在镁电极中添加了能够细化晶粒的稀土元素，可以有效增加镁电极的电化学活性，降低镁电极的自腐蚀速率，大大提高了镁阳极利用率。并且本发明中的镁合金阳极材料不含有汞元素，故无污染。
具体实施方式
9.以下具体实施例对本发明做更深层次的阐述，但不作为对本发明的限定。
10.实施例1：一种新型的镁干电池，它的阳极材料为镁合金，该镁合金以镁为基体，按重量百分比计，该镁合金还含有0.2%的zn元素、2.4%-4.4%的re元素、0.3%-1.0%的zr元素和3.87%的y
元素，其余成分为镁。此新型镁干电池采用含镁的卤盐mgcl2为电解质溶液，电解质溶液中还添加有缓蚀剂,此缓蚀剂为nacro4。
11.本实施例未述部分与现有技术相同。
12.实施例2：一种新型的镁干电池，它的阳极材料为镁合金，该镁合金以镁为基体，按重量百分比计，该镁合金还含有0.2%的zn元素、2.4%-4.4%的re元素、0.3%-1.0%的zr元素和3.87%的y元素，其余成分为镁。此新型镁干电池采用镁的含氧盐mg(clo4)2为电解质溶液，电解质溶液中还添加有缓蚀剂,此缓蚀剂为nacro4。
13.本实施例未述部分与现有技术相同。
14.最佳实施例：一种新型的镁干电池，它的阳极材料为镁合金，该镁合金以镁为基体，按重量百分比计，该镁合金还含有0.2%的zn元素、2.08%的nd元素、0.43%的zr元素和3.87%的y元素，其余成分为镁。此新型镁干电池采用含镁的卤盐mgcl2为电解质溶液，电解质溶液中还添加有缓蚀剂,此缓蚀剂为nacro4。
15.本实施例未述部分与现有技术相同。
技术特征：
1.一种新型镁干电池，以镁合金为阳极材料，其特征在于：以按重量百分比计，该镁合金中含有0.2%的zn元素、2.4%-4.4%的re元素、0.3%-1.0%的zr元素和3.87%的y元素，其余成分为镁。2.根据权利要求1所述的一种新型镁干电池，其特征在于：该电池采用的是中性电解质溶液，该电解质溶液包含有含镁的卤盐或含镁的含氧盐中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的一种新型镁干电池，其特征在于：该中性电解质溶液中含镁的卤盐含量为25-50%，含镁的含氧盐含量为25-50%。4.根据权利要求1所述的一种新型镁干电池，其特征在于：该电池的电解质溶液中添加了珞酸盐作为缓蚀剂，该珞酸盐为珞酸钠。
技术总结
本发明涉及一种电池技术领域，特别是涉及一种用镁合金作阳极材料的干电池。该电池阳极材料是一种镁合金，以镁为基体，还包含一些其他元素。以按重量百分比计，该合金中含有0.2%的Zn元素、2.4%-4.4%的RE元素、0.3%-1.0%的Zr元素和3.87%的Y元素，其余成分为镁。该镁干电池阳极利用率提高了，自腐蚀速度降低了，电压滞后时间缩短了，并且不含有汞元素，不会污染环境。环境。
技术研发人员：王军朋 邹金超 张涛
受保护的技术使用者：太原科技大学
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/3/4
再多了解一些
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