综述：可充电锌空气电池中锌合金阳极腐蚀行为的表征研究

本文系统评述了BF4-干预策略在金属燃料（如Al@BF4-/AP微球）燃烧过程中的创新应用，通过原位腐蚀与剥脱循环反应（HBF4-Al2O3-Al(BF4)3通路）突破再生钝化层限制，显著提升能量释放效率（热释放增加80%）并减少燃烧团聚现象，为推进剂设计提供新思路。

　　

材料与方法

研究团队采用溶剂蒸发自组装技术合成Al@BF₄^-/AP微球，核心组分包含铝粉（Al）、高氯酸铵（AP）及含BF₄^-的铵盐/锂盐（NH₄BF₄/LiBF₄）。扫描电镜（SEM）显示微球表面存在明显包覆痕迹，X射线衍射（XRD）证实NH₄⁺与BF₄^-/AP形成共晶盐结构，这种特殊界面排列为后续循环腐蚀反应奠定基础。

燃烧机制突破

传统金属燃料燃烧时，熔融铝滴聚集形成的Al₂O₃再生钝化层会二次包裹活性金属，导致能量释放率不足40%。本研究通过BF₄^-热分解触发级联反应：首先生成四氟硼酸（HBF₄）腐蚀Al₂O₃生成Al(BF₄)₃，后者分解释放BF₃与水再生HBF₄，形成自持续腐蚀循环。光纤辐射光谱检测到中间体BO₂信号，证实反应路径的可行性。

性能提升验证

对比实验显示，含BF₄^-微球的燃烧热值提升2.3倍，残渣粒径减少68%。共晶盐中BF₄^-的界面富集特性使其优先接触Al₂O₃，而Li⁺与NH₄⁺的协同作用可调节反应剧烈程度。值得注意的是，未添加BF₄^-的对照组完全无法点燃，凸显该离子在引发燃烧中的关键作用。

应用前景

该策略为金属燃料在航天推进剂领域的应用提供新思路：通过定制不同阳离子（如Na⁺/K⁺）与BF₄^-组合的共晶盐，可精准调控燃烧速率与腐蚀强度。团队正在探索将该技术延伸至锌空气电池阳极防腐领域，其循环腐蚀机制有望解决电极钝化导致的容量衰减问题。