离子液体电沉积Mg-Ni储氢合金的形成机理及储氢性能研究

项目名称： 离子液体电沉积Mg-Ni储氢合金的形成机理及储氢性能研究

项目编号： No.21263007

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 徐存英

作者单位： 昆明理工大学

项目金额： 50万元

中文摘要： 研究离子液体电沉积Mg-Ni储氢合金薄膜的形成机理、结构与储氢性能，不仅可以发展电极电势相差较大金属的共沉积理论，为制备各种新功能材料奠定理论基础；还将促进镁基储氢合金的实际应用。本项目拟采用电化学方法，在离子液体中进行Mg-Ni合金薄膜的电沉积。具体内容包括：筛选出合适的离子液体，通过红外、紫外-可见、拉曼等光谱技术对离子液体电解液进行表征，配合量子化学计算，分析金属离子在离子液体中的存在形式，通过电化学综合测试，研究金属离子间的耦合关联、电极反应过程动力学，揭示离子液体共沉积Mg-Ni合金的电化学机理。研究电解液组成、沉积条件对Mg-Ni合金组成、结构的影响规律，确立微结构可调控Mg-Ni合金薄膜的沉积条件，获得出离子液体电沉积Mg-Ni合金的新理论和新方法。测定Mg-Ni合金薄膜膜的吸氢量、吸放氢动力学曲线和PCT曲线，探索合金组成、结构对其储氢性能的影响机制。

中文关键词： 离子液体；电沉积；镁-镍 合金；共沉积机理；活泼金属合金

英文摘要： The study on the electrodeposition of Mg-Ni alloys from ionic liquid and their formation mechanism, structure and hydrogen storage properties will not only develop electrodeposition theory of Mg ally as hydrogen storage material but also promote their Practical application. The project intends to prepare Mg-Ni alloy films in ionic liquids by the electrochemical method. The specific content includes: The optimization and selection of ionic liquids fit to electrodeposition of Mg-Ni alloy. The existence forms of metal ions in ionic liquids are analyzed by IR, UV-Vis, Raman spectroscopy, along with molecular dynamics simulations. Coupling relation between the metal ions and electrode reaction are researched by electrochemical comprehensive test, and then codeposition mechanism of the Mg-Ni alloy is studied. The effect of deposition parameters on the alloy composition, structure, morphology is studied. The Mg-Ni alloy with special structure can be controlly deposited. The new theory and new methods will be developed to electrodeposit Mg-Ni alloy from ionic liquid. The hydrogen absorption-desorption properties of Mg-Ni alloy films are tested. The relationship among alloy composition, structure and morphology and hydrogen storage properties will be explored.

英文关键词： ionic liquid；electrodeposition；Mg-Ni alloy；codeposition mechanism；active metal alloy