低成本高性能貯氫合金的研究.pdf

1、本文全面綜述了低鈷型貯氫合金的研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景，采用真空感應(yīng)熔煉方法制備貯氫合金，制備了一系列不同配方的低鈷型貯氫合金，通過(guò)X射線衍射、等離子光譜分析以及電化學(xué)性能測(cè)試等手段，系統(tǒng)的研究了Fe、Cu替代貯氫合金中的鈷對(duì)合金的晶體結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能(最大放電容量、高倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性能)的影響。研究結(jié)果表明： (1)Fe、Cu摻雜的合金晶胞參數(shù)a<,0>、c<,0>及c<,0>/a<,0>與標(biāo)準(zhǔn)LaNi<,5>相當(dāng)，并隨Fe、C

2、u含量的增加呈減少的趨勢(shì)，晶胞體積減少；所有M1(NiMnAl)<,4.25>Co<,0.75-x-y>Fe<,x>Cu<,y>合金都具有單相的CaCu<,5>型六方結(jié)構(gòu)，且其XRD都有很強(qiáng)的衍射峰，說(shuō)明合金具有很強(qiáng)的長(zhǎng)程序和結(jié)晶的完整性； (2)合金中鈷含量的高低對(duì)合金的成本影響較大，使用低成本金屬銅和鐵是主要研究方向。本文分別研究了銅和鐵替代鈷對(duì)合金性能的影響。結(jié)果表明，鐵對(duì)儲(chǔ)氫合金的性能有較大影響，隨著Fe含量的增加，其容

3、量逐漸降低，當(dāng)Fe的含量0.20時(shí)，貯氫合金的0.5C容量顯著下降，由原來(lái)的308 mAh·g<'-1>下降到257 mAh·g<'1>；銅的替代基本沒(méi)有影響合金的初始放電容量，當(dāng)Cu的含量為0.20時(shí)，最大放電容量仍有301 mAh·g<'-1>；未替代合金以及Fe或Cu替代量為0.1時(shí)，S<,300>分別為92.3﹪，84.3﹪，91.2﹪。 (3)當(dāng)銅的含量為0.1時(shí)，基本沒(méi)有影響合金的電化學(xué)性能，而成本降低了3﹪-6﹪。