表面修饰纳米SiO2的合成及其在铝电解电容器中的应用

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本文重点研究铝电解容器阳极腐蚀和防腐技术。第一部分通过电化学阻抗谱(EIS)及原子力显微镜(AFM)等方法研究了形成液中氯离子浓度对铝阳极引出条氧化膜形成厚度的影响。结果表明电化学阻抗谱的形状随着氯离子浓度的变化而变化,阳极引出条的氧化膜的厚度可以通过解析电化学阻抗谱得到,电化学阻抗谱可以作为一种实验室检测阳极引出条厚度的方法。第二部分研究了纳米SiO2球的合成、修饰及其对铝阳极引出条在含氯电解液中的保护。纳米SiO2由TEOS碱性条件水解制得。纳米SiO2在工作电解液中对铝阳极引出条的抗腐蚀性研究通过漏电流测试,动电位极化曲线测试(PDP),电化学阻抗(EIS)完成。硅球以及铝阳极引出条表面的形貌测试通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM),扫描电子显微镜(SEM),X-射线能谱(EDX),和原子力显微镜(AFM)完成。结果显示纳米SiO2的粒径为40-50nm。经过表面修饰使其极性降低,改善其在弱极性的硼酸-乙烯基乙二醇电解液中的溶解性。表面修饰纳米SiO2作为阳极抑制剂对铝阳极引出条起到很好的保护作用,使铝箔在含有氯离子电解液中的腐蚀速度降低。EIS测试显示纳米SiO2球的存在使铝箔表面的粗糙度和非均一性下降。经修饰的硅球和铝阳极引出条表面的阳极氧化膜相互作用,吸附在阳极氧化膜表面。SEM,EDX和AFM的研究证实了硅球保护层的存在,使铝阳极引出条对电解液中的氯离子抗腐蚀性提高。  
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