2022-KJ(Z)-1-007新能源典型金属材料的腐蚀与防护机理研究

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2022-KJ(Z)-1-007新能源典型金属材料的腐蚀与防护机理研究

日期：2023年01月15日来源：中国腐蚀与防护学会分享：

获奖项目编号：	2022-KJ(Z)-1-007
获奖项目名称：	新能源典型金属材料的腐蚀与防护机理研究
第一完成单位：	上海电力大学
项目联系人：	徐群杰
联系人电话：	13371896005
联系人邮箱：	Xuqunjie@shiep.edu.cn
项目简介：
随着国家能源发展战略更加注重清洁安全高效，对新能源发展中的材料安全可靠性尤为关注。特别是在海上风电、核电和其他新能源（燃料电池、铝空电池等）系统中应用的各类金属材料在沿海区域和腐蚀环境中更易发生腐蚀，如何明晰这类材料在腐蚀环境中的腐蚀与防护机制显得尤为迫切。为此，本项目采用电化学方法系统研究了铝合金和钛铝合金等新能源典型金属材料在腐蚀环境中的腐蚀与防护机理，取得了一系列重要研究进展与科学发现如下： 1）创新性地利用自组装技术在铝合金表面构筑了石墨烯与二氧化锡复合涂层。显著提高了铝合金在模拟燃料电池环境中的耐蚀性能，揭示了石墨烯与二氧化锡复合涂层对铝合金双极板缓蚀协同增效的电化学机制。 2）提出了碱性铝-空气电池中铝合金腐蚀防护的方法，明确了缓蚀剂添加对铝合金在碱性电解液中的电化学行为特征以及电池性能的影响，阐明了缓蚀剂添加有效抑制铝合金电极在碱性电解液环境中的析氢自腐蚀反应的机理，揭示了缓蚀剂组合的复配增效规律以及添加剂在铝电极表面形成复合膜的协同作用防护机制。 3）揭示了增材制造钛合金在含氯体系中的腐蚀行为特征，阐明了针状马氏体和前β相等非平衡组织及结构缺陷弱化其钝化稳定性的电化学机制；发现了钛合金不同加工面的非平衡相和缺陷组成及分布差异导致其耐腐蚀性能各向异性的内在机理。本项目获得16科研项目资助，包括国家级项目5项、省部级项目6项，企业委托项目5项。发表论文62篇，其中SCI收录论文40篇（含Corrosion Science 论文6篇，Electrochimica Acta 论文2篇, Journal of Power Sources 6篇，金属学报3篇），SCI总引用1562次，其中他引1339次；5篇代表作均发表在腐蚀科学和能源领域顶级期刊Corrosion Science和Journal of Power Sources 上，SCI总引用708次，其中他引607次，单篇最高他引243次，有2篇先后入选ESI高被引论文，授权发明专利12项，研究成果具有重要原创性发现，得到了国内外同行的肯定与广泛引用，对新能源典型金属材料的腐蚀防护研究提供了进一步的理论基础，产生了重要的学术影响，具有重要的学术价值。