氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂中锡沉积的电化学行为

摘要

[目的]研究氯化胆碱与乙二醇物质的量比为1∶3的低共熔溶剂（用ChCl-3EG表示）中Sn（Ⅱ）电沉积的电化学行为及所得Sn镀层的耐蚀性，并将测试结果与氯化胆碱与乙二醇物质的量比为1∶2的体系（用Ch Cl-2EG表示）进行对比。[方法]先通过循环伏安法研究了Sn（Ⅱ）在ChCl-3EG体系中的电化学还原过程，研究了温度和主盐浓度对其电化学行为的影响。采用计时电流法研究了该体系中锡的形核生长机理，通过塔菲尔极化曲线测试研究了所得Sn镀层的耐蚀性，使用扫描电镜分析了Sn镀层的微观形貌。[结果]Sn（Ⅱ）在ChCl-3EG体系中的电化学还原是受扩散控制的不可逆过程。Sn（Ⅱ）在60°C的ChCl-3EG体系中的扩散系数为1.22×10^-6 cm²/s，与在ChCl-2EG体系中的扩散系数接近，但前者的扩散活化能明显更低。Sn（Ⅱ）的电结晶过程为三维瞬时形核，适当增大阴极电流密度有利于提高Sn镀层的耐蚀性。[结论]Sn（Ⅱ）在物质的量比为1∶3的氯化胆碱-乙二醇体系中更容易还原，能耗更低，得到的Sn镀层具有优异的耐蚀性，可作为电沉积或电解精炼锡的电解液。

关键词

氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂 / 锡 / 电沉积 / 形核机制 / 耐蚀性