铝空气电池用铝阳极改性的第一性原理研究

铝空气电池铝阳极材料的自腐蚀性严重影响电池的工作效率。用第一性原理计算法,以掺杂Sn和In的铝阳极为研究对象,对侵蚀性氢氧根离子吸附Al(001)晶面的特性进行计算,分析体系能量、态密度和功函数的变化规律,探究掺杂Sn和In对铝阳极改性后自腐蚀和放电性能的影响机理。结果表明:掺杂Sn和In后铝阳极的吸附能增大,氢氧根离子吸附结构不稳定性增加,铝阳极的自腐蚀速率降低。掺杂后合金元素主要向Al低能级d轨道索要电子,电子成键使阳极反应更易进行。掺杂合金的表面功函数均增大,电子逸出功增加,阳极表面电化学稳定性增加,掺杂In使铝阳极表面更稳定。

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本文档关键词:阳极,电池,原理,空气,改性