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第五章 湿法冶金技术应用研究

离子液体比水溶液更具优势，且电沉积过程中一般不产生副反应。离子液体中制
备合金更易于实现，由于合金共沉积通常要求 2 种金属的沉积电位必须相近或者
一致，沉积电位相差较大的金属进行合金共沉积非常困难，使用离子液体进行电

沉积的优势就得以突显，部分金属在水系溶剂氧化还原电位差异较大，而离子液
体能够适当调节共沉积金属的氧化还原性质的能力，使其在水溶液中无法共沉积
的金属具有共沉积的可能。在离子液体中通过调节沉积电位还可以实现对一些合
金的晶粒尺寸形貌和成分组成进行调控。

Abbott 等用 n（ChCl）：n（EG）=1：2 和 n（ChCl）：n（尿素）=1：2 低
共熔溶剂在室温条件下成功地电沉积出 Cu-Sn 合金，并对其成分进行了分析，研
究发现电流密度和原料的物质的量比共同影响了合金中的铜锌比例。Xu 等利用
含 TiCl 4 的 AlCl 3 -BMIC 离子液体中在低碳钢基体上电沉积得到均匀致密的 Al-Ti

合金镀层，其耐蚀性优于纯铝镀层和高温熔盐中得到的 Al-Ti 合金镀层，表明离
子液体体系合成耐蚀镀层比高温熔盐更具优势。Gao 等在 n（ChCl）∶ n（EG）
=1：2 低共熔溶剂中采用恒电位电沉积技术在 Cu 基底上直接制备出了纳米片状
的多孔 Ni-Cu 合金薄膜，与传统的水溶液相比，DES 中得到的 Ni-Cu 合金在碱

性介质中具有较高的析氢电催化活性。Abhishek 等利用 0.1mol/L 的 SbCl 3 -[Py1，
4]TFSI 离子液体在锗电极表面沉积了 GexSb1−x 镀层进行修饰，提高了钠离子电
池高电流密度下充放电的容量和稳定性。这种基于电化学沉积的离子液体表面修
饰策略为开发卓越的储能器件开辟了新的范例。吴青华等采用 n（ChCl）：n（尿

素）=1：2 离子液体制备了 Co-Cr 合金，并将其与水溶液中沉积的 Co-Cr 合金及
离子液体中沉积的纯 Co、纯 Cr 电极进行析氢性能测试，发现离子液体中电沉
积 Co-Cr 合金具有最高的析氢活性，钴和铬之间的协同作用最好，稳定性可达到
80%。Lei 等用碳酸丙烯酯改性后的低共熔溶剂 n（ChCl）：n（EG）=1：2 电沉

积合成出了 Zn-Ni 合金，表明该方法可以在低碳钢基体上制备致密且厚的 γ 相
Zn-Ni 合金镀层，且该镀层具有更高的耐蚀性、更好的力学特性和更高的热稳定
性。Wang 等在没有添加剂的情况下利用 n（ChCl）：n（EG）=1：2 制备了纳米
Fe-Cr 合金镀层，该镀层具有致密且晶粒分明的表面，平均晶粒尺寸约为 1.53nm，

在近室温下具有优异耐腐蚀性能。Fashu 等首次在氯化胆碱基离子液体中电沉积
成功合成了 Zn-Mn-Sn 三元合金，研究表明镀液成分和沉积电位对 Zn-Mn-Sn 合
金的合金含量、形貌和腐蚀性能有显著影响，与二元 Zn-Mn 和 Zn-Sn 镀层特性

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