MG-NI-La塊體非晶合金的晶化轉(zhuǎn)變和電化學(xué)性能研究.pdf

1、鎂基非晶合金具有優(yōu)良的吸氫動力學(xué)性能和儲氫性能，受到了Ni/MH研究者們的廣泛關(guān)注。本次研究在國內(nèi)國外鎂鎳基非晶合金儲氫性能的研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，運用實驗室自行研制的銅模噴注設(shè)備制備了Mg-Ni-La塊體非晶合金。采用XRD、SEM、DSC等儀器設(shè)備對Mg-Ni-La非晶合金的微觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測試分析，采用Land測試系統(tǒng)和P-C-T測試系統(tǒng)對Mg-Ni-La非晶合金的電化學(xué)性能進(jìn)行了詳細(xì)的研究。研究了添加稀土元素Y對Mg-Ni-La非

2、晶合金的非晶形成能力和電化學(xué)儲氫性能的影響。
　　本文采用球磨的方法來細(xì)化合金的顆粒，研究了球磨時間對Mg-Ni-La非晶合金電極電化學(xué)性能的影響。當(dāng)球磨6h之后非晶合金的放電容量可以達(dá)到395.7 mAh/g，并且在經(jīng)過20次的循環(huán)充放電后其放電容量的保持率可以達(dá)到90.25％，是所測試的數(shù)據(jù)之中綜合性能最好的。在經(jīng)過球磨機球磨之后非晶合金顆粒得到了明顯的細(xì)化，并且隨著球磨時間的延長非晶合金的顆粒越發(fā)細(xì)小，而且非晶合金顆粒的棱角

3、也逐步地被磨平，其形態(tài)也變的均勻，同時有成為球狀料的趨勢。
　　采用電化學(xué)方法測定了非晶合金儲氫材料的P-C-T曲線，研究了Mg60Ni23.6La16.4非晶合金電極的電化學(xué)儲氫性能，結(jié)果表明Mg60Ni23.6La16.4非晶合金電極充電的電壓介于了-0.9～-1.1V之間，隨著充電容量的不斷增加，其充電電壓也在不斷上升。其放電電壓則介于-0.86～-1.0V之間，而且在0～300 mAh/g中間存在一個比較明顯的放電平臺。電

4、極在298K下放氫平臺介于0.01MPa和0.1MPa之間，其最大放氫量可以達(dá)到1.5938％。
　　通過研究發(fā)現(xiàn)，元素Y的添加降低了Mg-Ni-La合金的過冷液相區(qū)△Tx，通過對比發(fā)現(xiàn)Mg60Ni23.6La15.9Y0.5合金對應(yīng)的過冷液相區(qū)△Tx是最大的，升溫速率由10 K/min上升到80 K/min的過程中，Mg60Ni23.6La15.9Y0.5非晶合金的5個特征溫度也都移到了高溫區(qū)域，同時，其過冷液相區(qū)△Tx也逐漸增

5、加。
　　實驗研究了Mg60Ni23.6La15.9Y0.5非晶合金電極的電化學(xué)性能，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)Mg60Ni23.6La15.9Y0.5非晶合金電極在充放電的過程中其非晶態(tài)的結(jié)構(gòu)在緩慢的被晶化，同時在循環(huán)的過程中產(chǎn)生了Mg2NiH4和Mg2Ni等晶體相，并且隨著充放電循環(huán)的進(jìn)行在合金電極的表面也出現(xiàn)了被電極液腐蝕氧化所形成的Mg(OH)2相。稀土元素Y的添加使非晶合金電極最大放電容量和容量保持率均呈現(xiàn)先增大后減小的規(guī)律，其高倍率