In den letzten Jahren sind fossile Brennstoffe wie Kohle und Öl aufgrund der Beschränkungen der mineralischen Energie allmählich ausgetrocknet und der weltweite Energiebedarf steigt. Es ist dringend erforderlich, neue saubere Energie sowie sichere und effiziente Energiespeichermethoden zu entwickeln. Die Batterieindustrie sucht nach einem erneuerbaren und recycelten Batteriesystem, um herkömmliche Batterien zu ersetzen.
Im Vergleich zu weit verbreiteten Lithium-Ionen-Batterien gelten Metall-Luft-Batterien aufgrund ihrer Vorteile wie großer Kapazität, hoher spezifischer Energie, niedriger Kosten, stabiler Entladung und geringer Umweltverschmutzung als eine neue Art grüner Energiequelle mit großem Potenzial für die zukünftige Entwicklung. Aufgrund seiner reichhaltigen Ressourcen und seines niedrigen Preises ist Aluminium zum attraktivsten Elektrodenmaterial in Metall-Luft-Batterien geworden. Trotz der vielen Vorteile und vielversprechenden Anwendungsaussichten weisen Aluminiumelektroden jedoch in alkalischen Elektrolyten eine starke Korrosion durch Wasserstoffentwicklung auf, was die Leistung und Lebensdauer von Batterien stark beeinträchtigt und deren weit verbreitete Anwendung behindert. Daher können Forscher die Korrosionsrate von Aluminiumelektroden erheblich verlangsamen, die Nutzungsrate und Lebensdauer von Aluminiumelektroden verbessern und letztendlich die Lebensdauer der Batterie verlängern.
In der bisherigen Forschung wird am häufigsten die Kombination anorganischer und organischer Korrosionsinhibitoren eingesetzt. Darunter werden anorganische Verbindungen wie Metalloxide und Seltenerdelemente üblicherweise in Kombination mit organischen Makromolekülen wie Aminosäuren, Polysacchariden wie Glucose und Tensiden verwendet. Durch Calciumoxid in alkalischen Elektrolyten gebildetes Calciumhydroxid wird durch einen geometrischen Abdeckungseffekt, dargestellt durch Calciumoxid und L-Asparaginsäure, an die Oberfläche von Aluminiumlegierungen gebunden. Während es seine korrosionshemmende Wirkung voll entfaltet, fungiert es auch als „Nadel und Faden“. , verbindet die Asparaginsäuremoleküle mit Aluminiumionen und Calciumhydroxid und webt ein feines „Netzwerk“ – Ca (OH) 2-L-Asp und Al Asp-Einzelmolekül-Verbundfilmschicht, wodurch die Wasserstoffentwicklungs-Korrosionsreaktion von Aluminium wirksam unterdrückt wird Legierungen.
Obwohl die Forschung zu Korrosionsinhibitoren eine über hundertjährige Geschichte hat, spielen die Entwicklung und Anwendung von Korrosionsinhibitoren in Bereichen wie Chemieingenieurwesen, Erdöl, Elektrizität, Maschinenbau, Metallverarbeitung, Transportwesen, Kernenergie und Luft- und Raumfahrt eine äußerst wichtige Rolle. Auch die Vielfalt und Qualität der Korrosionsinhibitoren wurde weiter verbessert. Allerdings gibt es bei den Korrosionsinhibitoren selbst noch viel Raum für die Entwicklung, da es keinen perfekten Menschen gibt. Die Entwicklung effizienterer Korrosionsinhibitoren und die kontinuierliche Optimierung ihrer Leistung bleibt ein Forschungsschwerpunkt. Gleichzeitig muss die Studie auch die experimentellen Bedingungen, wie den Anteil der Verbindung, die Konzentration der Korrosionsinhibitoren, die geeignete Temperatur, die entsprechende Stromdichte usw., kontinuierlich anpassen, um den Zustand zu finden, der die beste Wirkung erzielen kann.
Gleichzeitig kann der Wirkmechanismus von Korrosionsinhibitoren mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Charakterisierungstechnologie aus einer neuartigeren und überzeugenderen Perspektive beantwortet werden, um sie besser in der praktischen Arbeit anwenden zu können.