2

　实验结果和讨论

　图

1

　铝电极在

LiCl

2

KCl

共晶盐

中的循环伏安图

　

Fig. 1

　

The cyclic voltammogram

of Al electrode in LiCl

2

KCl eutectic melt at 723

K , v = 250 mV/ s elec

2

trode area , A = 0. 31 cm

2

2. 1

　锂离子在铝电极上沉积形成 α

2固溶体

根据铝电极在 LiCl

2KCl 共晶盐中的循环伏安法研究结

果

[ 1 ,4 ]

(图 1) ,当阴极扫描至 - 1. 25 V (相对 Ag/ AgCl 电极)

时 ,电流升高 ,为锂在铝电极上的析出并形成 α

2固熔体. 首先

控制铝电极的阶跃电位在形成 α

2固溶体 (锂在铝中) 的范围

内 ,作计量电流曲线. 图 2 为典型的电位阶跃结果. 从图中可
以看出 ,电流随时间单调下降 ,其变化与电活性粒子线性扩
散控制条件下的电位阶跃相似. 根据 AСТОЗОВ理论

[ 5 ]

,当

金属离子在固体电极上沉积并形成合金时 ,若嵌入 (沉积) 速
率受沉积原子向阴极内部扩散所控制 ,则嵌入 (沉积) 电量

(

q

) 与电解时间 (

t)

平方根成正比

,

即

q

∝

t

1

/

2

;

若形成金属间

化合物的反应起控制作用

,

则嵌入

(

沉积

)

电量与电解时间成

正比

q

∝

t .

图 3 示出

,

经长时间电位阶跃后

,

沉积电量与阶跃

时间平方根成线性关系

,

说明锂离子在铝电极上沉积形成α

2

固溶体时

,

电极过程受锂原子向铝电极中的扩散过程控制

.

由于锂原子半径

( r

= 0

.

155 nm) 和铝原子半径 (0. 138 nm) 相

近 ,扩散过程可能是通过空穴机制完成的

[ 4 ]

.

图

2

　铝电极在

LiCl

2

KCl

共晶盐中的计时电流曲线

,

T

= 732 K , A = 1. 00 cm

2

曲线上数字为阶跃电位值

( E/ V)

Fig. 2

　

Chronoamperograms of Li

+

on Al electrode in

LiCl

2

KCl eutectic melt t 723 K , A = 1. 00 cm

2

　图

3

　锂在铝电极上形成 α

2固溶体的电荷与时

间关系

,

阶跃电位

E

= - 1. 95 V

　

Fig. 3

　

The relation between charge and time for

t he formation of

α

2

solid solution ,

E

=

- 1. 95 V

・

6

0

2

・

电 　化 　学 　　　　　　　

　　　　　　

1998

年