Cu/Cu2+沉积型电极在流动酸性电解液中的电化学性能
关键词:流动酸性电解液;铜电沉积;石墨基体;电化学性能
摘 要:在流动的高浓度硫酸铜酸性溶液中,研究了H2SO4浓度、温度和CuSO4浓度对Cu/Cu2+沉积型电极在石墨基体上电化学性能的影响.结果表明,沉积型铜电极反应受控于阴极沉积过程,室温下动力学过程较慢,但铜沉积致密,不易形成枝晶和海绵状铜.适当提高H2SO4和CuSO4浓度及反应温度可降低铜沉积的极化,改善其动力学特征;但Cu离子的溶解度受限于H2SO4浓度,CuSO4浓度提升空间有限.优化电解液组成为2.5 mol/L H2SO4 +0.7 mol/L CuSO4,反应温度45℃.在此条件下,铜在石墨基体上沉积/溶解的交换电流密度提高1个数量级,具有良好的动力学特征,单电极充放电电压差降低近50%,能量效率超过80%.