乙酰胺-尿素-NaBr熔体中Mg-Ni合金的电沉积与共沉积研究

该研究论文主要探讨了在乙酰胺-尿素-NaBr熔体介质中进行电沉积Mg-Ni合金的过程。作者王建朝和李冰，以及蒲丽，来自青海师范大学化学系，针对353K下的实验条件进行了深入研究。在该体系中，Ni(Ⅱ)表现出一步不可逆还原，转化成金属Ni，其扩散系数D0达到1.49×10-8 cm²·s⁻¹，显示出良好的电化学活性。然而，Mg(Ⅱ)并未能直接还原为金属镁，而是通过与Ni(Ⅱ)的共沉积得以形成合金。利用恒电位电解法，他们成功得到了非晶态的Mg-Ni合金膜。 关键实验发现，随着阴极电位的负移以及Mg(Ⅱ)/Ni(Ⅱ)摩尔比的增加，合金中Mg的含量也随之上升，最高可达到28.73wt%。这表明通过调控电解条件，可以精确控制合金的组成，这对于优化镁镍合金的性能至关重要。镁-镍合金因其高储氢容量、低成本和环保特性，成为二次电池领域的重要研究对象，尤其是机械合金化方法存在工艺复杂、成本高昂的问题，因此探索新型合成途径如电沉积法显得尤为重要。 此外，该研究使用的乙酰胺-尿素-NaBr熔盐体系作为一种电解液，其低熔点和良好的导电性使得金属Mg和NiCl₂的电还原过程更为可行。尽管金属镁在水溶液中的电沉积较为困难，但这种熔盐体系为镁的电沉积提供了适宜的环境。 该研究不仅深入解析了乙酰胺-尿素-NaBr熔体中Mg和Ni的电化学行为，还为通过电沉积方法制备非晶态Mg-Ni合金膜提供了新的工艺策略，对于改进镁镍合金的性能以及降低其制备成本具有实际应用价值。