銀鋁電池電極材料研究

銀鋁電池(Ag2O /Al)是應用鋁合金做為陽極材料之電池，具有體積小，理論比能量大與高功率等優點，已成為軍用設備上的潛在動力電源用材。但銀鋁電池研發過程中，發現鋁電極在電化學性能上有諸多待克服之問題，因而鋁(合金)陽極的性能提升成為制約銀鋁電池發展的關鍵因素。就所蒐集之研究資料顯示，鋁合金陽極材料面臨兩個待克服的難題，即在中性電解溶液中易發生鈍化，與在鹼性溶液中易發生析氫及自腐蝕現象，嚴重影響其堪用性，因此為了克服上述之困難，本計畫擬採用以下方法：1.良好的電化學活性：因鋁表面的鈍化導致活性降低，(1)第1 年:以低熔點元素改質鋁合金來提高電化學活性。(2)第2-3 年:選擇合適的電解液濃度、溫度與腐蝕抑制劑來提高電化學活性。2.鹼性溶液中析氫及自腐速率的降低：(1)第1 年:藉由鋁純度的提升，或雜質元素的被中和(如以Mn 中和Fe)，來降低鋁合金中的『迦凡尼腐蝕效應』，減少析氫及自腐速率。(1)第2-3 年: 選擇合適的電解液濃度、溫度與腐蝕抑制劑，以提升鋁合金的均勻腐蝕性，來降低鋁合金中的『迦凡尼腐蝕效應』，減少析氫及自腐速率。就所蒐集之文獻中，雖有對鋁電極材料之介紹，但並無製備方法之報導，申請人對鋁合金之溶配與特性之研究已逾30 年，對各類鋁合金特性有相當感受與經驗，基於此，委託單位期能在本年度中藉由合金設計原理，製備出具高活性、自腐蝕析氫速率低且腐蝕形貌均勻的鋁負極(陽極)材料，並藉由腐蝕性質及電化學特性之測試，完成所開發之鋁負極(陽極)合金特性之評估。所以本計畫之內容僅限於第一年計畫之執行。