摘要

簡(jiǎn)要綜述了液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池中常用負(fù)極材料Li、正極材料Bi和Sb對(duì)與其接觸的金屬材料的腐蝕研究進(jìn)展。根據(jù)近年來原子能反應(yīng)堆以及液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池等領(lǐng)域的液態(tài)金屬腐蝕的研究成果，總結(jié)了金屬材料在液態(tài)Li、Bi以及Sb中的腐蝕現(xiàn)象、腐蝕機(jī)理以及腐蝕影響因素，并提出了液態(tài)金屬腐蝕的防護(hù)建議。

關(guān)鍵詞： 液態(tài)金屬電池 ; 液態(tài)電極 ; 腐蝕 ; 防護(hù)

近年來，為應(yīng)對(duì)全球資源環(huán)境壓力，具有靈活、清潔、安全、經(jīng)濟(jì)、友好等性能的智能電網(wǎng)項(xiàng)目飛速發(fā)展。中小型分布式儲(chǔ)能技術(shù)是構(gòu)建智能電網(wǎng)的關(guān)鍵要素，可有效平抑可再生能源發(fā)電的間歇性和波動(dòng)性，大幅提高新能源利用效率和電能質(zhì)量。儲(chǔ)能電池高效靈活、便于管理，是中小型分布式儲(chǔ)能的重要技術(shù)選擇。現(xiàn)有電池體系受儲(chǔ)能成本和壽命等制約，難以滿足電力儲(chǔ)能市場(chǎng)的廣泛需求。因此，發(fā)展高效率、長(zhǎng)壽命和低成本的儲(chǔ)能新技術(shù)勢(shì)在必行。Bradwell等[1]針對(duì)電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能要求，發(fā)明了“液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池”，其儲(chǔ)能成本低、壽命長(zhǎng)，在中小型分布式儲(chǔ)能領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池以活潑液態(tài)金屬為負(fù)極 （如Li、Na等），以高電位液態(tài)金屬為正極 （如Bi、鉍基合金以及Sb、銻基合金等），以熔融鹽為電解質(zhì)，以不銹鋼和鎳基金屬為正負(fù)極集流體同時(shí)作為電池殼體。其液態(tài)負(fù)極、電解質(zhì)、液態(tài)正極由于密度差異，在重力作用下依次分為三層[2,3,4,5]。該電池不僅具備制備流程短、材料來源廣、儲(chǔ)能成本低、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，而且其較高的功率密度和能量密度滿足了能量型和功率型雙重應(yīng)用特點(diǎn)。具有代表性的如Wang等[4]報(bào)道的Li‖Pb-Sb體系電池，十年容量保持率高達(dá)85%，且其材料成本較低，僅為64 $·（kW·h）-1，滿足了規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域的儲(chǔ)能預(yù)算。盡管液態(tài)金屬電池優(yōu)越的性能為大規(guī)模使用提供了可能性，但是300~700 ℃的液態(tài)金屬工作環(huán)境給包括集流體在內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)材料的選擇與設(shè)計(jì)帶來巨大挑戰(zhàn)。因此，研究液態(tài)金屬對(duì)于接觸金屬材料的腐蝕機(jī)制以及相應(yīng)防護(hù)措施對(duì)于液態(tài)金屬電池安全高效使用意義重大。

液態(tài)金屬對(duì)接觸金屬材料造成腐蝕的現(xiàn)象在很多領(lǐng)域有著廣泛研究，特別是在原子能反應(yīng)堆應(yīng)用領(lǐng)域，具有良好導(dǎo)熱以及抗輻照性能的液態(tài)金屬常被用作原子能反應(yīng)堆冷卻劑[6]，高溫條件下的液態(tài)金屬往往會(huì)嚴(yán)重腐蝕管道以及包層材料[7]。本文結(jié)合其他領(lǐng)域研究成果，針對(duì)液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池中近期研究較多的正極液態(tài)金屬材料Bi、Sb以及負(fù)極材料Li，對(duì)其引起的腐蝕問題進(jìn)行綜述，為液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池腐蝕問題的解決提供參考。

1 液態(tài)金屬腐蝕機(jī)制

液態(tài)金屬對(duì)接觸金屬材料的腐蝕與其他常規(guī)化學(xué)介質(zhì)腐蝕機(jī)理以及腐蝕方式略有不同。液態(tài)金屬對(duì)結(jié)構(gòu)材料的腐蝕一般沒有電化學(xué)腐蝕的影響，其對(duì)材料的腐蝕過程通常為物理作用與化學(xué)反應(yīng)的結(jié)合，主要的腐蝕方式為：（1） 物理溶解；（2） 化學(xué)腐蝕；（3） 晶間腐蝕與晶界脆化。

1.1 物理溶解

物理溶解是液態(tài)金屬腐蝕的一種表現(xiàn)形式，其腐蝕過程包括溶解和質(zhì)量遷移兩個(gè)階段[8,9]。金屬原子從金屬表面溶解進(jìn)入與其接觸的液態(tài)金屬，為溶解階段。一般地，純金屬會(huì)在與液態(tài)金屬接觸過程中直接發(fā)生溶解；而在合金材料中，合金材料的組成元素的不同溶解度以及不同溶解速率會(huì)致使其在液態(tài)金屬中發(fā)生選擇性溶解[10]。隨后溶解于液態(tài)金屬的物質(zhì)從一個(gè)區(qū)域遷移至另一區(qū)域，為質(zhì)量遷移階段。因溫度對(duì)于材料組元的溶解度具有較大影響，在較高溫度環(huán)境中，金屬元素具有較高的溶解度，而低溫區(qū)元素溶解度相對(duì)較低[11,12]。因此，在質(zhì)量遷移過程中，若體系存在溫度差異則會(huì)導(dǎo)致一些元素在高溫下發(fā)生溶解，而流動(dòng)至低溫區(qū)進(jìn)而再次沉積，造成腐蝕產(chǎn)物凝結(jié)。

1.2 化學(xué)腐蝕

液態(tài)金屬的化學(xué)腐蝕是金屬材料組分元素與液態(tài)金屬及其雜質(zhì)、中間相產(chǎn)物發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。該反應(yīng)過程的影響因素包括環(huán)境溫度、液態(tài)金屬組成以及其中的雜質(zhì)含量、接觸金屬材料成分等，由反應(yīng)的Gibbs自由能變化而決定[9]。如金屬Li接觸N容易生成Li3N，Li3N與Fe、Cr易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而促進(jìn)接觸金屬材料在含鋰液態(tài)金屬中的腐蝕[13]。鉍基合金用于原子能冷卻液時(shí)，環(huán)境中氧濃度對(duì)腐蝕反應(yīng)發(fā)生有顯著影響，O與合金元素發(fā)生反應(yīng)，易生成腐蝕產(chǎn)物，是接觸材料在液態(tài)鉍基合金中的主要腐蝕機(jī)制[14]。

1.3 晶間腐蝕及晶界脆化

晶間腐蝕，主要是由于合金材料晶粒表面和內(nèi)部間化學(xué)成分的差異以及晶界雜質(zhì)和內(nèi)應(yīng)力的存在，晶界中某些組成元素在液態(tài)金屬中優(yōu)先溶解，液態(tài)金屬沿晶界擴(kuò)散滲透，造成的腐蝕現(xiàn)象。液態(tài)金屬在沿晶界擴(kuò)散滲透過程中，與材料組分元素反應(yīng)生成金屬間化合物，該反應(yīng)破壞晶界并誘發(fā)材料脆化，造成材料力學(xué)性能顯著下降。例如，鎳基合金在與液態(tài)鉛鉍合金接觸出現(xiàn)晶界脆化效應(yīng)，其根本原因是晶界處NiBi金屬間化合物的生成自由能較低。

2 液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池中常用液態(tài)金屬引起的腐蝕

2.1 液態(tài)金屬Li引起的腐蝕

Li以其電負(fù)性低，密度小以及熔點(diǎn)低等特點(diǎn)，而被應(yīng)用于液態(tài)金屬電池負(fù)極材料。但是，高溫環(huán)境中液態(tài)Li對(duì)接觸材料具有較強(qiáng)的腐蝕性。在液態(tài)金屬電池中，液態(tài)Li對(duì)于負(fù)極集流體以及密封材料的腐蝕現(xiàn)象已經(jīng)成為制約液態(tài)金屬電池服役壽命的重要因素。

當(dāng)前，負(fù)極集流體仍然以金屬材料為主。金屬材料在液態(tài)Li中一般不會(huì)像在其他腐蝕介質(zhì)中那樣形成保護(hù)膜，其腐蝕程度隨腐蝕時(shí)間延長(zhǎng)逐漸加深。但是，材料的腐蝕速率以及腐蝕深度會(huì)隨著腐蝕時(shí)間的推移呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律。其腐蝕形式主要為物理溶解與化學(xué)腐蝕。合金材料在與液態(tài)Li接觸的較短時(shí)間內(nèi)，合金中高溶解度元素 （如Cr和Fe） 會(huì)發(fā)生劇烈溶解進(jìn)入液態(tài)Li；隨時(shí)間延長(zhǎng)，溶解的元素在液態(tài)Li中達(dá)到飽和，合金材料腐蝕速率逐漸下降，最后合金材料表面變?yōu)槎嗫谞罡g層[15,16]。另外，合金中元素與Li以及其中雜質(zhì)元素 （如C和N） 結(jié)合在固/液界面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成凸起的腐蝕產(chǎn)物 （如LixMey（C，N）z或LixMeyNz），并在材料表面凝聚。當(dāng)材料表面逐漸被腐蝕產(chǎn)物覆蓋，則腐蝕速率緩慢降低[17,18,19]。據(jù)Tsisar等[13]報(bào)道，JFL-1型鋼在與液態(tài)Li接觸250 h內(nèi)，材料出現(xiàn)快速的重量損失 （約10 g/m2）；而在250 h后，幾乎無質(zhì)量損失。316不銹鋼在1000 h腐蝕時(shí)間內(nèi)，質(zhì)量損失與腐蝕時(shí)間幾乎呈線性關(guān)系，在1000 h以后，質(zhì)量幾乎不發(fā)生變化[15]。

合適的密封材料對(duì)實(shí)現(xiàn)高溫電池儲(chǔ)能技術(shù)至關(guān)重要，但目前關(guān)于它的研究仍然較少。蔣凱等[20]將雙重密封的方式應(yīng)用于液態(tài)金屬電池中，即通過陶瓷和金屬過盈配合技術(shù)連接與熔鹽液封技術(shù)結(jié)合，并取得較好的密封、防腐效果。除此之外，金屬氧化物以及非金屬碳化物涂層在液態(tài)Li腐蝕防護(hù)中有大量應(yīng)用，如Al2O3、Er2O3等。Guo等[21]研究含Al2O3涂層的CLAM鋼在Li-Pb合金中耐腐蝕性，認(rèn)為隨著腐蝕時(shí)間延長(zhǎng) （3000~5000 h），Al2O3涂層損耗逐漸增多，其腐蝕機(jī)制為：

Al2O3+2LiPbLi+OPbLi→2LiAlO2 （1）

Pint等[22]也得到上述相似結(jié)論。同樣地，Er2O3在用作液態(tài)Li中的耐腐蝕防護(hù)涂層時(shí)，與Li以及其中的溶解氧發(fā)生反應(yīng)生成LiErO2，造成涂層的部分消耗[23]。

液態(tài)金屬Li對(duì)于結(jié)構(gòu)材料的腐蝕性主要受以下因素影響：（1） 液態(tài)Li中雜質(zhì)元素；（2） 液態(tài)Li的溫度；（3） 接觸材料元素組成。

2.1.1 雜質(zhì)元素N

雜質(zhì)N能夠顯著提高液態(tài)Li的腐蝕性。數(shù)據(jù)表明，N含量為0.5% （質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 的液態(tài)Li的腐蝕能力是N含量為0.004%液態(tài)Li的25倍[13]。Tsisar等[17]的研究表明，液態(tài)Li與不銹鋼接觸，Li與N以及金屬中金屬碳化物 （M23C6） 發(fā)生反應(yīng)：

[（Li?N）+M23C6→LixMy（C, N）z] （2）

生成凸起狀腐蝕產(chǎn)物。Chopra等[18]研究認(rèn)為含N的液態(tài)Li易與不銹鋼中Cr、Fe反應(yīng)生成Li9CrN5或者Li3FeN2等穩(wěn)定存在的腐蝕產(chǎn)物。Qian等[19]認(rèn)為在500 ℃液態(tài)Li中，N優(yōu)先與Li以及不銹鋼中Cr反應(yīng)生成Li9CrN5。

2.1.2 環(huán)境溫度

液態(tài)Li的腐蝕性隨溫度的升高而增強(qiáng)。316不銹鋼在490 ℃的液態(tài)Li中的腐蝕速率要略高于在450 ℃環(huán)境中的腐蝕速率[15]。Mustari等[24]報(bào)道高的溫度環(huán)境促進(jìn)了材料在液態(tài)Li中的腐蝕反應(yīng)，并加強(qiáng)了液態(tài)Li對(duì)316L不銹鋼的滲透作用，造成其嚴(yán)重腐蝕。304不銹鋼在400 ℃液態(tài)Li中的腐蝕程度是其在360 ℃液態(tài)Li中的3倍[25]。在上述腐蝕過程中，溫度影響固/液接觸面材料物理溶解以及固/液化學(xué)腐蝕反應(yīng)。首先，液態(tài)Li環(huán)境中，合金元素在其中的溶解度隨反應(yīng)溫度升高而增加。如Cr在500 ℃液態(tài)Li溶解度為3.76×10-5，而在600 ℃時(shí)其溶解度為7.72×10-5。更高的溶解度提高了合金中元素的擴(kuò)散系數(shù)，造成合金材料中的更多元素流失，加劇腐蝕程度。Kondo等[26]計(jì)算認(rèn)為，600 ℃時(shí)Cr的擴(kuò)散系數(shù)比其在500 ℃時(shí)高一個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，不銹鋼中元素與Li及其中雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)腐蝕反應(yīng)的Gibbs自由能隨溫度升高而逐漸變負(fù)，固/液界面處化學(xué)反應(yīng)發(fā)生更加劇烈，進(jìn)一步促進(jìn)金屬接觸材料的腐蝕。

2.1.3 接觸材料元素組成

接觸金屬材料中元素種類以及元素含量對(duì)于其在液態(tài)Li中的耐腐蝕能力具有重要影響。尤其是不銹鋼材料，其元素種類較多，不同元素溶解度及溶解速率不同，易于出現(xiàn)元素的選擇性溶解。Meng等[16]研究304不銹鋼在液態(tài)Li中的腐蝕結(jié)果表明，304不銹鋼中Cr、Fe以及Mn在液態(tài)Li中溶解度較高且溶解速率較快，腐蝕后不銹鋼表面形成疏松多孔的富Ni表層結(jié)構(gòu)。Cr在液態(tài)Li中具有較高溶解度，因此JLF-1型鋼經(jīng)過600 ℃液態(tài)Li腐蝕之后，固/液接觸面出現(xiàn)大量Cr流失現(xiàn)象[9,23]。奧氏體不銹鋼中Cr以及Ni在Li中選擇性的優(yōu)先溶解致使腐蝕實(shí)驗(yàn)后不銹鋼表面疏松多孔[19,27,28]。

2.2 液態(tài)金屬Bi的腐蝕

Bi熔點(diǎn)較低、電負(fù)性較高，因此是液態(tài)金屬電池正極材料的優(yōu)選材料之一。2015年，Ning等[2]研究認(rèn)為L(zhǎng)i-Bi體系的液態(tài)金屬電池即使在高電流密度下，經(jīng)過1000次充放電，容量也無明顯損失。但有研究[11]表明，在原子能反應(yīng)堆應(yīng)用中，不添加腐蝕抑制劑時(shí)，Bi對(duì)于低碳鋼的腐蝕性是Pb的30倍。因此，液態(tài)金屬Bi對(duì)其接觸的金屬材料腐蝕是當(dāng)前亟待解決的問題之一。同液態(tài)Li的腐蝕形式一樣，物理溶解是液態(tài)Bi對(duì)接觸金屬材料的主要腐蝕形式。以?shī)W氏體不銹鋼為例，其中Ni和Co在鉍基合金中具有較高的溶解度，接觸過程中，Ni和Co優(yōu)先溶解，與此同時(shí)不銹鋼發(fā)生相變轉(zhuǎn)換成以Cr、Fe為主的鐵素體。隨著時(shí)間推移，不銹鋼逐漸變薄，直到溶解達(dá)到飽和，溶解腐蝕速率変緩，表面形成難溶元素組成的多孔狀腐蝕層。另外，液態(tài)金屬中存在的雜質(zhì)元素 （如O） 與基底材料的化學(xué)反應(yīng)也是液態(tài)金屬Bi腐蝕的一種形式。液態(tài)金屬中存在的O與金屬中Fe反應(yīng)易生成Fe3O4等腐蝕產(chǎn)物，腐蝕產(chǎn)物容易脫落，造成基底嚴(yán)重的腐蝕問題。液態(tài)金屬Bi對(duì)接觸材料的腐蝕過程主要受以下因素影響：（1） 環(huán)境溫度；（2） 液態(tài)金屬系統(tǒng)中O含量；（3） 接觸材料元素組成。

2.2.1 環(huán)境溫度

溫度對(duì)材料組成元素的溶解度和溶解速率、液態(tài)Bi在接觸材料中滲透擴(kuò)散速度、接觸材料中組成元素與接觸金屬以及雜質(zhì)元素的化學(xué)反應(yīng)均有顯著影響。正如液態(tài)Li腐蝕的溫度效應(yīng)，液態(tài)Bi與接觸金屬材料間的潤(rùn)濕性隨溫度升高而增大，固/液兩相元素之間相互擴(kuò)散相應(yīng)加快。另外，高的溫度可以降低該環(huán)境中化學(xué)反應(yīng)的Gibbs自由能，加速接觸界面處化學(xué)腐蝕反應(yīng)進(jìn)行。研究人員[29,30]研究了2.25Cr-1Mo型鋼在液態(tài)金屬Bi中腐蝕特點(diǎn)，認(rèn)為隨著反應(yīng)溫度的增加，腐蝕速率隨之增加，625 ℃時(shí)其在液態(tài)Bi中腐蝕速率高達(dá)16.51 mm/a。

2.2.2 液態(tài)金屬中O含量

O含量或者O分壓對(duì)于不銹鋼材料在液態(tài)金屬中腐蝕程度具有很大影響。如在鉍基合金中，當(dāng)O含量超過10-6%，O與材料中Fe結(jié)合生成易于脫落的Fe3O4；當(dāng)O含量在10-8%~10-6%之間，O優(yōu)先與不銹鋼表面處Cr、Fe結(jié)合生成Cr2O3以及Fe（Fe1-x，Cr）2O4膜，而不足以擴(kuò)散至表層之下生成Fe3O4。Cr2O3以及Fe（Fe1-x，Cr）2O4膜可起隔絕不銹鋼和液態(tài)金屬的作用，從而保護(hù)不銹鋼材料。Dawe等[31]和James等[32]的研究結(jié)果均表明，在不含O的液態(tài)金屬Bi中，不銹鋼的腐蝕速率隨其中Cr含量的增加而增加；而在含氧液態(tài)Bi中，含有較多Cr的金屬更容易與O反應(yīng)生成具有保護(hù)基底材料作用的氧化膜，從而阻礙其腐蝕反應(yīng)發(fā)生。

2.2.3 接觸金屬材料元素組成

接觸材料的化學(xué)元素組成是其在液態(tài)Bi中耐蝕性的重要影響因素。如在無氧液態(tài)金屬Bi中，含Cr、Ni和Mn的合金鋼具有相對(duì)較差的耐腐蝕性[31,32]。Ni、Cr、Mn在液態(tài)金屬Bi中具有較大溶解度，因此含有該3種元素合金鋼在與液態(tài)Bi接觸時(shí)往往腐蝕嚴(yán)重。當(dāng)液態(tài)金屬或者氣氛環(huán)境中含有O，則碳鋼的腐蝕現(xiàn)象更明顯，而含Cr合金在該環(huán)境下的受腐蝕狀況較弱[33]。Dawe等[31]認(rèn)為，Cr含量為12%的低碳鋼在含氧液態(tài)Bi中展現(xiàn)了較強(qiáng)的耐腐蝕性，連續(xù)2500 h腐蝕實(shí)驗(yàn)后，并無明顯腐蝕現(xiàn)象。

2.3 液態(tài)金屬Sb的腐蝕

Sb具有密度大、電負(fù)性高以及價(jià)格低廉等特點(diǎn)，是具有較大優(yōu)勢(shì)的液態(tài)金屬正極材料。近期報(bào)道的以Sb以及銻基合金為正極材料的液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池均展現(xiàn)了優(yōu)良的能量存儲(chǔ)能力[3,4,5,34]。然而由于Sb熔點(diǎn)較高，其在熔融狀態(tài)下易對(duì)與其接觸的材料造成腐蝕。如耐腐蝕性很強(qiáng)的金屬M(fèi)o在與液態(tài)金屬Sb接觸過程中易發(fā)生腐蝕反應(yīng)，并生成金屬間化合物Mo3Sb7[35]。Ouchi等[10]將Pb-Sb合金用于液態(tài)金屬正極材料，并研究其對(duì)低碳鋼、301不銹鋼以及430不銹鋼集流體材料的腐蝕性。研究表明，3種不銹鋼材料在液態(tài)金屬Pb-Sb合金中的耐腐蝕性能受到材料中Ni、Cr以及Fe含量影響。其腐蝕形式主要為Pb-Sb合金中Sb與不銹鋼材料中Fe、Cr以及Ni反應(yīng)生成金屬間化合物。相對(duì)于含Cr不銹鋼SS430，含Ni不銹鋼SS301耐腐蝕性較弱。Li[36]認(rèn)為，在Li‖Sn-Sb電池體系中，304不銹鋼用作正極集流體時(shí)，經(jīng)過40次充放電循環(huán)后，表面生成了Sn-Fe以及Sb-Fe的合金相。

3 液態(tài)金屬腐蝕防護(hù)建議

基于以上對(duì)液態(tài)金屬Li、Bi以及Sb對(duì)接觸金屬材料的腐蝕特征介紹，可知高溫液態(tài)金屬環(huán)境對(duì)接觸金屬材料的腐蝕問題較為嚴(yán)重且腐蝕原因復(fù)雜多樣。因此，合理的腐蝕防護(hù)措施十分必要。防護(hù)措施建議如下：

（1） 合理選用結(jié)構(gòu)材料 針對(duì)不同液態(tài)金屬腐蝕特點(diǎn)，選用合適的結(jié)構(gòu)材料。當(dāng)前主要的結(jié)構(gòu)材料為不銹鋼。不同型號(hào)不銹鋼的熱處理工藝以及元素組成均不同，適用于不同液態(tài)金屬環(huán)境。如在Pb-Sb液態(tài)金屬電池正極材料環(huán)境中，含Ni不銹鋼耐腐蝕能力遠(yuǎn)低于含Cr不銹鋼[10]。

（2） 保護(hù)涂層與材料表面改性 通過涂層隔絕材料與液態(tài)金屬的直接接觸，從而避免液態(tài)金屬造成的腐蝕。根據(jù)不同的液態(tài)金屬以及接觸材料，選擇與之匹配的涂層材料可顯著提高接觸金屬材料的抗腐蝕性能。表面改性處理也是一條經(jīng)濟(jì)的防護(hù)途徑，實(shí)踐證明滲硼處理以及材料表面預(yù)氧化均具有較好的防腐效果，且改性后材料表面致密，與基底結(jié)合力強(qiáng)[37,38]。

（3） 添加腐蝕抑制劑 針對(duì)接觸材料中含有的元素N或C，向液態(tài)金屬中添加Zr或Ti等能夠與N或C反應(yīng)生成ZrN、ZrC表面膜，該表面膜在液態(tài)金屬與接觸金屬材料之間形成屏障，可減緩或避免組分元素與液態(tài)金屬之間相互擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)[33,39,40]。

4 結(jié)束語

液態(tài)金屬腐蝕研究在原子能應(yīng)用領(lǐng)域中已經(jīng)取得了一定進(jìn)展，但由于其腐蝕過程的復(fù)雜性，其腐蝕機(jī)制仍需進(jìn)一步探究。隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，液態(tài)金屬將會(huì)在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用，即將產(chǎn)生更多類型液態(tài)金屬腐蝕問題。比如液態(tài)金屬電池應(yīng)用領(lǐng)域，目前嘗試使用的液態(tài)金屬電極種類很多，但是關(guān)于液態(tài)金屬電極對(duì)于集流體以及密封材料的腐蝕特點(diǎn)的相關(guān)研究較少。因此，液態(tài)金屬電池液態(tài)電極的腐蝕性問題將會(huì)成為一個(gè)新的熱點(diǎn)。針對(duì)液態(tài)金屬電池液態(tài)電極的腐蝕問題，提出以下研究方向：

（1） 液態(tài)金屬電池不同工作狀態(tài)下，液態(tài)電極對(duì)于結(jié)構(gòu)材料的腐蝕機(jī)理。

（2） 液態(tài)金屬電池中液態(tài)金屬對(duì)于接觸材料的腐蝕機(jī)制。

（3） 新型高效液態(tài)金屬電池腐蝕防護(hù)方法。