E 电位值

j 电流密度

B 磁场强度

t 电极极化时间

NaCl 氯化钠

Zn 锌

K i-E曲线斜率，电阻的倒数

SCE 饱和甘汞电极

pH 酸碱度

1 绪论

尽管镁、锂、铝等材料与锌相比均可做负极材料，但从电化学性质来看，锌具有较高的氢过电位、损耗性腐蚀较小、腐蚀均匀和工作电位较高等诸多优点，且锌资源较为丰富，因此，锌是目前电池中使用较为广泛的一种负极材料。但是，锌在碱性溶液中热力学不稳定，电化学活性较强，充电产物锌酸盐在强碱溶液中溶解度较高，因此，锌电极容易出现枝晶生长、变形、钝化及自腐蚀等现象，从而导致电极逐渐失效[1]。此外锌和锌合金还可以用作钢铁表面的防护性镀层，锌作为牺牲性阳极，能够有效防护钢铁的腐蚀，起到保护的作用[2]。文献综述

磁电化学的研究在电化学领域中具有潜在的应用价值，近年来引起了人们的广泛关注[3,4]。有关磁场对铁和铜等金属阳极溶解过程影响的研究已经有不少报道[5-7]。锌作为负极材料，在碱性条件下的应用较多，因此研究锌电极在碱性溶液中电化学行为的文献较多[8-10]。由于含Zn的金属材料常在磁场下使用，因此有必要研究磁场对其阳极溶解过程的影响。相对于磁场对其他金属如铁、铜等金属阳极溶解过程影响的研究，而磁场对纯锌的阳极溶解过程的研究却相对较少[11-14]。因此有必要研究磁场对纯锌电极阳极溶解过程的影响。

本文研究了不同pH条件下磁场对Zn在NaCl溶液中阳极溶解过程的影响，从而讨论磁场对其作用机理，提供了抑制锌在磁场条件下腐蚀的实验依据。

2 实验部分

实验过程中采用H型电解槽和三电极体系，工作电极由截面直径为2 mm的纯锌(99.95%)线制成，电极用环氧树脂封存并露出端面。每次实验前，分别用金相砂纸从600、1200、2000号逐级打磨，然后用乙醇、去离子水清洗后备用。辅助电极和参比电极分别为镍圈与饱和甘汞电极(SCE)，本文中所有电位均相对于SCE。实验均在室温下进行。

实验中所用溶液均由分析纯试剂和去离子水配制而成。电化学实验均使用CHI604B(上海辰华仪器公司)电化学工作站完成，磁场则由FD-MT-A磁天平(复旦大学科教仪器厂)产生，外加磁场的方向均与电极表面平行。电极表面形貌的拍摄：在一定电位下极化150 s后，分别用去离子水和乙醇超声清洗后再用冷风吹干，在体式显微镜下拍摄。来!自~751论-文|网www.751com.cn

3 实验结果和讨论

3.1 磁场对锌在不同pH的NaCl溶液中线性扫描曲线的影响

图3-1为400 mT磁场对Zn在不同pH条件下的0.5M NaCl溶液中阳极极化曲线的影响。为了进一步研究磁场的作用，我们列出了相同电位(E= -0.2 V vs SCE)下Zn在三种不同pH的溶液中电流密度的数值(表3-1)。如图3-1和表3-1所示，在酸性(图3-1a)溶液中，磁场使得阳极电流增加；在中性(图3-1b)溶液中，磁场使得阳极电流减小；而在碱性溶液中(图3-1c)，当E< -0.28 V vs SCE时，磁场使得电流增加；E= -0.28 V vs SCE时，磁场对电流没有影响；当E> -0.28 V vs SCE时，磁场使得电流减小。