Mg-,2-Ni貯氫合金的制備及性能改進研究.pdf

1、Mg<,2>Ni貯氫合金以其比容量大、成本低和資源豐富等優(yōu)點而倍受關(guān)注,但常溫下動力學(xué)性能不好和堿液中循環(huán)壽命差是制約其在氫鎳電池領(lǐng)域應(yīng)用的兩大關(guān)鍵問題.為了克服以上缺點,本文研究了Mg<,2>Ni合金的制備工藝,并系統(tǒng)研究了元素替代(Mg<,1.7>M<,0.3>(M=Mg,Al,Ti)Ni)、表面處理(鍍Cu、鍍Ni、鍍Ni-Co和F化處理)、球磨處理(球磨Mg<,2>Ni、球磨Mg<,2>Ni-10wt﹪Ni和球磨Mg<,2>Ni

2、-10wt﹪Co)和它們之間的協(xié)同作用對Mg<,2>Ni貯氫合金電極的電化學(xué)性能的影響,采用X射線衍射儀(XRD)和掃描電鏡(SEM)分析它們對Mg<,2>Ni貯氫合金相結(jié)構(gòu)和表面結(jié)構(gòu)的影響,并用循環(huán)伏安法(CV)和電化學(xué)阻抗譜法(EIS)研究了它們對Mg<,2>Ni貯氫合金電化學(xué)性能的影響機制.研究結(jié)果表明:1.燒結(jié)溫度是影響Mg<,2>Ni合金化程度的關(guān)鍵因素,在600℃下,Mg與Ni合金化相當(dāng)完全.2.Al單獨或Al、Ti聯(lián)合取代

3、部分Mg時,除Mg<,2>Ni相外,還生成呈立方晶體結(jié)構(gòu)的新相;Al、Ti均能提高合金的放電容量和循環(huán)壽命.3.表面處理改善了合金表面結(jié)構(gòu),大大提高了Mg<,2>Ni合金的放電容量和高倍率放電能力,對合金的循環(huán)壽命(鍍Cu處理外)也有所增強.4.球磨處理使Mg<,2>Ni合金衍射峰變寬,顆粒變細,放電容量大大增大(約為未球磨Mg<,2>Ni合金的8-9倍),循環(huán)性能和高倍率放電能力也有所增強,相對而言,添加10wt﹪Ni和10wt﹪Co