La-Mg-Ni系A-,2-B-,7-型貯氫合金相結構與電化學性能的研究.pdf

1、隨著貯氫材料應用領域的不斷拓寬，對貯氫材料的性能要求越來越高，促使研究不斷深入，力圖發(fā)現容量更高、壽命更長、價格低廉的新型貯氫材料。La-Mg-Ni系貯氫合金因容量高、活化性能好成為Ni/MH電池新一代負極候選材料，具有重要的開發(fā)應用前景，但其循環(huán)穩(wěn)定性較差，因而如何提高La-Mg-Ni系合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性是該類合金目前研究的關鍵問題。
　　 在國內外對La-Mg-Ni系貯氫合金研究的基礎上，本文確定了以La-Mg-Ni系A2

2、B7型貯氫合金作為研究對象，并采用XRD、SEM、電化學測試及動力學測試等方法，全面系統(tǒng)地研究了元素替代對La-Mg-Ni系A2B7型貯氫合金相結構、電化學性能及動力學特性的影響，得到一些主要結論。
　　 對La0.8-xRxMg0.2Ni3.35Al0.15(R=Sm，Nd，Pr,x=0～0.4)系列合金和La0.8-xRxMg0.2Ni3.15Co0.2Al0.15(R=Sm，Nd，Pr,x=0～0.4)系列合金的研究表明，

3、合金均由多相結構組成，且主相均為CaCu5型結構的LaNi5相和Ce2Ni7型結構的La2Ni7相。所有合金均表現出優(yōu)良的活化性能。
　　 Sm，Nd，Pr分別部分替代La均不同程度地提高了La0.8-xRxMg0.2Ni3.35Al0.15(R=Sm，Nd，Pr,x=0～0.4)系列合金和La0.8-xRxMg0.2Ni3.15Co0.2Al0.15(R=Sm，Nd，Pr,x=0～0.4)系列合金的循環(huán)穩(wěn)定性。
　　

4、對La0.8-xRxMg0.2Ni3.35Al0.15(R=Sm，Nd，Pr,x=0～0.4)系列合金動力學特性的研究表明，Sm，Nd，Pr分別部分替代La均削弱了La0.8-xRxMg0.2Ni3.35Al0.15(R=Sm，Nd，Pr,x=0～0.4)系列合金的高倍率放電性能。隨著Sm，Nd，Pr替代量的增加，La0.8-xRxMg0.2Ni3.35Al0.15(R=Sm，Nd，Pr,x=0～0.4)系列合金電極的電荷傳遞電阻先增大

5、后減小，極限電流密度、氫擴散系數先減小后增大。
　　 研究了La0.8-xSmxMg0.2Ni3.15Co0.2Al0.15(x=0～0.4)系列合金的動力學特性。隨著Sm替代量的增加，La0.8-xSmxMg0.2Ni3.15Co0.2Al0.15(x=0～0.4)系列合金的高倍率放電能力提高，合金電極的電荷傳遞電阻減小，極限電流密度、氫擴散系數增大。
　　 研究了La0.8-xRxMg0.2Ni3.15Co0.2Al