[发明专利]一种在深度共熔溶剂中低温电解铝的方法有效
| 申请号： | 201711447337.7 | 申请日： | 2017-12-27 |
| 公开（公告）号： | CN108166021B | 公开（公告）日： | 2019-10-11 |
| 发明（设计）人： | 牟天成;蒋静云;赵新辉;陈文君;王晋芳 | 申请（专利权）人： | 中国人民大学 |
| 主分类号： | C25C3/18 | 分类号： | C25C3/18;C25C3/02;C25B1/00 |
| 代理公司： | 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 | 代理人： | 关畅 |
| 地址： | 100872 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 溶剂 共熔 电解铝 铝沉积层 中低温 致密 电解质 电化学沉积 金属氧化物 电解过程 附着能力 离子液体 理想溶剂 气体产生 氢键给体 沉积层 电解液 混匀 配比 氢键 枝晶 电解 溶解 合成 | ||
1.深度共熔溶剂在电解金属中的应用；
所述深度共熔溶剂由氢键给体和氢键受体组成；
所述金属为铝；
所述氢键给体选自羧酸类化合物、胆碱类化合物和酰胺类化合物中的至少一种；
所述氢键受体为聚乙二醇类氢键受体。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述羧酸类化合物选自草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、柠檬酸、糠酸和苯甲酸中的至少一种；
所述胆碱类化合物选自氯化胆碱、溴化胆碱和碘化胆碱中的至少一种；
所述酰胺类化合物选自尿素和甲基脲中的至少一种；
所述氢键受体为聚乙二醇。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述聚乙二醇的数均分子量为200-4000。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的应用，其特征在于：所述氢键给体与氢键受体的摩尔比为1:2~1:8。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述氢键给体与氢键受体的摩尔比为1:4或1:6。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的应用，其特征在于：所述深度共熔溶剂是由包括如下步骤的方法制备得到的：将所述氢键给体和氢键受体按照配比混匀，得到所述深度共熔溶剂。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述混匀步骤中，温度为20~80 ℃；时间为10-30 min。
8.一种电解金属的方法，包括：
将金属氧化物溶于深度共熔溶剂所得体系为电解液，以金属或金属基复合材料为阳极，以金属片为阴极，进行电解，即在所述阴极表面得到金属沉积层；
所述深度共熔溶剂与权利要求1-7任一项中所述的深度共熔溶剂相同。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述金属为铝；
所述金属氧化物为氧化铝；
所述金属片为铝片或不锈钢片；
所述将金属氧化物溶于所述深度共熔溶剂步骤中，溶解温度为30~90 ℃；时间为1~4h；
所述金属氧化物与深度共熔溶剂中氢键给体的用量比为0.1g：0.1-100 mmol。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述金属氧化物与深度共熔溶剂中氢键给体的用量比为0.1g：10 mmol。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的方法，其特征在于：所述电解步骤中，温度为室温；
电流密度为60-200 mA·cm-2；
工作电压为1.8-2.0 V；
时间为0.5~8 h。
12.根据权利要求8-10中任一所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：在所述电解步骤之后，将所得沉积有金属沉积层的阴极置于溶剂中浸泡，晾干后剥离表面的金属沉积层。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述溶剂选自无水乙醇、异丙醇和丙酮中的至少一种。
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