Y替代及退火對(duì)La-Mg-Ni系貯氫合金電化學(xué)性能影響.pdf

1、具有多相結(jié)構(gòu)的La-Mg-Ni系貯氫合金因電化學(xué)容量較高成為Ni/MH電池的候選負(fù)極材料之一,但其循環(huán)穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高,為此,本文采用Y部分替代La及熱處理以達(dá)到改善其循環(huán)穩(wěn)定性的目的。利用X射線衍射(XRD)測(cè)試并分析了Y部分替代La形成的合金以及熱處理前后合金的相結(jié)構(gòu),應(yīng)用電化學(xué)方法測(cè)試了合金的電化學(xué)性能。研究結(jié)果為在保證高容量的前提下進(jìn)一步提高La-Mg-Ni系合金的電化學(xué)性能指標(biāo)提供可靠的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),并從合金化、熱處理角度對(duì)其

2、循環(huán)穩(wěn)定性改善的促進(jìn)具有重要的指導(dǎo)意義。
　　研究了在1173K時(shí)Y部分替代La后形成的La0.8-xYxMg0.2Ni3.35Al0.15(x=0~0.4)和La0.7-xCe0.1YxMg0.2Ni3.35Al0.15(x=0~0.2)系列貯氫合金的相結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能。相結(jié)構(gòu)分析表明,合金均具有多相結(jié)構(gòu),主相由(La,Mg)2Ni7相和LaNi5相組成, Y替代后,合金中出現(xiàn)Ni2Y、Ni3Y等相。合金都具有良好的活化性能。

3、隨Y含量增加,合金電極的放電容量先升高后降低, La0.6Y0.2Mg0.2Ni3.35Al0.15、La0.55Ce0.1Y0.15Mg0.2Ni3.35Al0.15合金在各自的系列合金中放電容量相對(duì)較高,分別為362.4、396.6mAh·g-1;Y部分替代La后改善了合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性。隨Y部分替代La后,合金的高倍率放電性能以及電化學(xué)交流阻抗、交換電流密度、極限電流密度、氫擴(kuò)散系數(shù)等動(dòng)力學(xué)特性得到有效改善。
　　根據(jù)Y元

4、素合金化后合金的電化學(xué)性能基礎(chǔ)上,優(yōu)選出放電容量相對(duì)較高的La0.6Y0.2Mg0.2Ni3.35Al0.15、La0.55Ce0.1Y0.15Mg0.2Ni3.35Al0.15合金進(jìn)行退火處理,考察了退火溫度對(duì)合金的相結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能的影響。退火后,合金仍為多相結(jié)構(gòu),溫度的改變不影響合金的相組成,但殘余相的衍射峰強(qiáng)度隨退火溫度的升高有所降低。退火后合金具有優(yōu)異的活化性能,隨退火溫度的升高,合金的放電容量、容量保持率及高倍率放電性能先