[发明专利]一种多元负极材料镁合金及其制备方法

说明书

一种多元负极材料镁合金及其制备方法，所述多元负极材料镁合金包括以下质量百分数的组分：Al 4～8%，Pb 3～7%，Mn 0.2～0.4%，Zn 0.5～1.0%，In 0.6～1.0%，Ga 0.8～4.0%，Hg 0.7～1.7%，Ce 0.1～0.3%，余为Mg。所述制备方法为：（1）制备Mg‑Hg中间合金；（2）依次将Al、Pb、Mn、Zn、In、Ga、Mg‑Hg中间合金和Ce加入Mg熔体中，搅拌熔炼，保温静置；（3）半连续铸造，均匀化退火，热挤压开坯，热轧制，即成。本发明多元负极材料镁合金高活性、抗极化、电压平台高、激活时间短、放电时间长；本发明方法简单，成本低，适于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种镁合金及其制备方法，具体涉及一种多元负极材料镁合金及其制备方法。

背景技术

我国的镁合金阳极材料广泛使用作为牺牲阳极，或者使用于小电流密度放电的阳极材料。但是，现有的镁合金阳极材料使用过程中腐蚀不均匀、电压平台不稳定，电压下降速率较快，难以推广应用，且镁合金薄板加工技术难度大，加工工序较复杂。

CN110373562A公开了一种镁-空气电池用AP65镁合金阳极材料及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：S1：将铈和钇改性的铸态AP65镁合金于400～420℃下进行保温处理后，淬火处理，然后处理为镁屑，高能球磨细化晶粒，得AP65镁合金纳米晶粉末，研磨；S2：将研磨后的AP65镁合金纳米晶粉末于真空环境，380～430℃下进行放电等离子烧结，即得所述镁-空气电池用AP65镁合金阳极材料；所述铈和钇改性的铸态AP65镁合金由如下质量分数的元素组成：Al 5.5～6.5%，Pb 4.5～5.5%，Ce 0.05～0.15%，Y 0.05～0.15%和Mg 87.70～89.90%。但是，仅公开了所述AP65镁合金阳极材料在小电流密度（≤20mA·cm^-2）下的放电性能，未公开在大电流密度（≥100mA·cm^-2）下的放电性能，且电流效率低。

CN110492094 A公开了一种常温塑性变形—快速固结镁合金阳极材料及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：S101：将铈和钇改性的铸态AP65镁合金处理为镁屑，高能球磨细化晶粒，得AP65镁合金纳米晶粉末，研磨；S102：将研磨后的AP65镁合金纳米晶粉末于真空环境，100～200℃下预处理后，于400～420℃下，进行放电等离子烧结，即得所述镁合金阳极材料；或者S201：将铈和钇改性的铸态AP65镁合金处理为镁屑，高能球磨细化晶粒，得AP65 镁合金纳米晶粉末，研磨；S202：将研磨后的AP65镁合金纳米晶粉末于真空环境，400～420℃下进行放电等离子 烧结，再于真空环境，100～200℃下热处理，即得所述镁合金阳极材料；所述铈和钇改性的铸态AP65镁合金由如下质量分数的元素组成：Al5.8～6.2%，Pb4.8～5.2%，Ce0.05～0.15%，Y0.05～0.15%和Mg87.70～89.90%。但是，仅公开了所述AP65镁合金阳极材料在小电流密度（≤20mA·cm^-2）下的放电性能，未公开在大电流密度（≥100mA·cm^-2）下的放电性能，且电流效率低。

CN107868921A公开了一种镁合金阳极轧制板材及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：S1.将镁、铝、铅、锌和锰放入石墨坩埚中，将真空熔炼炉内气压抽至0.2～2.4Pa后，再充入氩气，直到其气压达到0.03～0.06MPa，然后将充分搅拌的熔体浇铸于炉内的不锈钢坩埚中，得铸态锌和锰改性的AP65镁合金铸锭；S2.在氩气保护气氛下，将铸态锌和锰改性的AP65镁合金均匀化退火后水淬；S3.将均匀化退火的AP65镁合金预热，加热轧辊，在相邻两个轧制道次之间对AP65板材进行中间退火，进行多道次热轧，控制轧制变形量，得镁合金阳极轧制板材。但是，仅公开了所述AP65镁合金阳极材料在较大电流密度（180mA·cm^-2）下的放电性能，未公开在大电流密度（300mA·cm^-2）下的放电性能。