徐杨明， 崔强， 王亚琴， 史可欣， 童金林， 王斌

（1.武汉中原长江科技发展有限公司，武汉 430090；2.中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083）

镁合金电化学性能优异,能量比容量大、标准电极电位较负（-2.375 V）、电化学当量高（2 200 Ah/kg）,是一种理想的牺牲阳极材料、电池负极材料[1-2],可应用于海上浮标、水下推进器[3]和生物微系统[4]等方面.

目前常用的镁合金用阳极材料有AZ系列、英国镁电子公司研发的AP65,以及俄罗斯研发的Mg-Hg阳极材料[5]等.常见的AZ系列合金有AZ31、AZ61和AZ91,其特点是耐蚀性强,自腐蚀速率低[6-7],利用率高,适合于小电流密度和功率低的一次性电池中使用[8].但AZ系列镁阳极仍存在许多缺点，这也限制了其进一步发展和应用.AZ系列镁阳极的放电活性低、放电电压小,难以满足电池所需要的比能量和比功率[9]，增加了一次性电池的更换次数和成本.研究表明，添加活性元素是目前提高镁海水电池阳极化学活性和工作电压的常见方法.

Al、Hg、Sn、Pb、Ga、Zn、Mn、稀土元素等是镁合金阳极中常用的活性元素[10].Beldjoudi T等[11]发现Al能固溶在基体中,提高镁合金表面膜的稳定性.但是Al含量过多时,过量的Al容易与Mg结合生成Mg2Al3第2相,导致晶间腐蚀,降低合金的耐蚀性能[12].稀土元素可细化镁合金晶粒[13-14],或与其他元素形成表面膜[15]的方式,这是因为稀土元素易氧化,形成钝化膜,提高合金耐蚀性的作用.研究表明[16]，当合金中存在Al元素时,Pb加入后,在放电过程中,Pb2+以PbO2的形式沉积在电极表面,并在于Al的共同作用下剥落放电产物,维持放电活性和放电……