No . 2

LiCl

2

KCl

熔盐中锂在铝电极上的电极过程

①

摘要 　

采用线性扫描伏安法和电位阶跃法

,

研究了锂离子在铝电极上的电极过程机理

.

结果

表明锂离子在铝电极上沉积形成 α

2固熔体时

,

电极过程受锂原子向铝电极中的扩散速度控制

.

当

形成β

2锂铝合金时

,

存在成核极化现象

,

成核过程为瞬间成核过程

,

初期电极过程受形成 β

2锂铝合

金的速度控制

,

一定时间后受锂原子通过 β

2锂铝合金层的扩散速度控制

.

β

2锂铝合金阳极有极限

充电电压和极限电流

.

关键词 　

锂铝合金阳极

,

电位阶跃法

,

熔盐锂电池

熔盐锂电池所用的 LiAl 合金阳极 ,由于电极电位稳定和锂的保持性良好

[ 2 ]

,因而被广泛

应用. 锂在铝电极上的沉积和溶出过程动力学受锂铝不同合金相的影响很大

[ 3 ,4 ]

,为此有必要

对锂在铝电极上的电极过程机理进行细致研究. 本文在采用线性扫描伏安法

[ 1 ]

研究了锂在铝

电极上的电极过程基础上 ,进一步采用电位阶跃法对锂在铝电极上电极过程进行研究 ,这将有
助于改善锂铝合金的阳极性能 ,提高电极材料的利用率 ,控制充放电极限电流和电压 ,乃至改
进锂铝合金阳极的制备方法和改善其电化学性能.

1

　实验条件和仪器

1. 1

　实验条件

研究电极为高纯铝丝 (

d

= 1 mm , 99. 999 %纯度) 和高纯铝片 (99. 99 %纯度) ,实验前在干

燥箱中进行抛光处理 ;辅助电极为光谱纯石墨棒 ,经稀盐酸煮沸数小时后 ,用去离子水洗涤并
干燥 ;参比电极用 Al/ AgCl (0. 2 mol %) ,内参比盐为 LiCl

2KCl 共晶盐.

电解质为经严格净化后的 LiCl

2KCl 共晶盐 ,所有测试均在 723 K 和高纯氩气保护下完

成.

1. 2

　实验仪器

3033 型 X

2Y 记录仪 ,WenkingLB 81 M 恒电位仪 , GSTP3 信号发生器和 J WT2702 型控温

仪.