Si對La-Mg-Ni系A(chǔ)2B7型儲氫合金相結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性能影響的研究.pdf

1、La-Mg-Ni系合金電極具有高的放電容量及優(yōu)良的吸放氫動力學(xué)特性，是極具希望的新一代高容量貯氫電極材料，但其電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性差限制了其商業(yè)化的應(yīng)用。如何提高合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性是該類合金目前應(yīng)用研究的關(guān)鍵問題。以La-Mg-Ni系A(chǔ)2B7型貯氫合金 La0.75Mg0.25Ni3.1-xCo0.3Al0.1Six(x=0，0.05，0.1，0.15，0.2)為研究對象，采用真空中頻感應(yīng)爐熔煉，并且對其進行退火處理，利用X射線衍射分析了

2、合金的相組成及相結(jié)構(gòu)，采用電化學(xué)測試系統(tǒng)測試了合金電極的電化學(xué)性能與動力學(xué)特性，用P-C-T曲線測試儀測試鑄態(tài)及退火態(tài)合金的氣態(tài)吸氫曲線。
　　研究了Si元素替代Ni對La-Mg-Ni系A(chǔ)2B7型貯氫合金的相結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響：結(jié)構(gòu)分析表明，合金都具有多相結(jié)構(gòu)，包含LaNi5和(La,Mg)Ni3主相及少量LaNi2和Al3Ni相，隨著Si替代量的增加，合金中(La,Mg)Ni3相減少，LaNi5相增加，且LaNi5相的晶胞體

3、積先增大后減小。合金具有良好的活化性能，Si替代Ni后，合金吸放氫平臺壓降低，導(dǎo)致合金電極的放電容量降低，合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性在適量的Si替代后得到改善。合金電極的電化學(xué)阻抗、極限電流密度、氫擴散系數(shù)隨著Si替代量的增加先增大后減小，證實了所測試合金的高倍率放電性能隨著Si含量的增加的變化，說明合金電極的動力學(xué)性能隨著Si替代量的增加先提高后降低。
　　考察了退火處理對合金 La0.75Mg0.25Ni3.1-xCo0.3Al0.

4、1Six(x=0~0.2)相結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響：退火處理后，合金中(La,Mg)Ni3相消失，主相為LaNi5相。合金退火后活化性能依然良好，在適宜的退火溫度下合金 La0.75Mg0.25Ni3.1-xCo0.3Al0.1Six(x=0~0.15)的放電容量增大，而合金 La0.75Mg0.25Ni3.1-xCo0.3Al0.1Six(x=0.2)經(jīng)退火處理后放電容量下降，退火后合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性得到改善。合金不含Si和Si含量

5、為x=0.15和0.2時適宜溫度的退火處理可以提高合金的高倍率放電性能，而在合金Si含量為x=0.05和0.1時，退火處理不利于改善合金的高倍率放電性能。
　　探索了La-Mg-Ni系A(chǔ)2B7型合金La0.75Mg0.25Ni3.1-xCo0.3Al0.1Six(x=0,0.1)的氣態(tài)吸氫動力學(xué)性能：合金具有較好的初始吸氫速率，溫度升高合金的吸氫量提高，Si替代Ni使合金晶粒減小，致使容納氫原子的間隙減少，不利于合金的吸氫，適宜溫