La-Mg-Ni系貯氫合金的結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能.pdf

1、本文以AB5型Mm(NiCoAlMn)5貯氫合金為研究對(duì)象,采用XRD、SEM等分析方法研究了合金的結(jié)構(gòu)特征,模擬電池法測(cè)試了合金作為鎳氫電池負(fù)極的電化學(xué)性能。為提高合金材料的綜合電極性能,從組元調(diào)整、熱處理工藝優(yōu)化出發(fā),系統(tǒng)研究了合金微結(jié)構(gòu)與性能的相互影響和作用規(guī)律,力求開(kāi)發(fā)一種綜合電化學(xué)性能好,尤其是低溫性能優(yōu)良的電池負(fù)極儲(chǔ)氫材料。研究結(jié)論如下:
　　高頻感應(yīng)熔煉制備的Mm(NiCoAlMn)5合金為典型的LaNi5型儲(chǔ)氫合金

2、。該合金在303K和238K下均具有良好的綜合電極性能。
　　a)303K測(cè)試溫度下,合金電極的最大放電容量為300mAh/g左右,30次循環(huán)后的容量保持率為82.7％,1800mAh/g放電電流密度下的放電容量比率在52%以上,電極荷電保持率(96h放置)在94%左右。
　　b)238K測(cè)試溫度下,其最大放電容量為339mAh/g左右,30次循環(huán)后的容量保持率達(dá)98.67%,而其高倍率放電性能差。由此可看出,其電極性能受溫

3、度影響顯著。
　　MmMgx(NiCoAlMn)5(x=0.15,0.3)合金的結(jié)構(gòu)與性能研究證實(shí),添加Mg組元后合金中出現(xiàn)La2Ni7第二相,并隨Mg含量的增加而增多。主要結(jié)論有:
　　a)303K測(cè)試溫度下,MmMgx(NiCoAlMn)5(x=0.15,0.3)合金的最大放電容量分別為308mAh/g和318mAh/g左右,1800mA/g放電電流密度下的放電容量比率分別為90%和76%左右,均比Mm(NiCoAlMn

4、)5合金有很大提高,而其循環(huán)穩(wěn)定性能和自放電性能稍有降低。
　　b)238K測(cè)試溫度下,MmMgx(NiCoAlMn)5(x=0.15,0.3)合金的最大放電容量分別為343mAh/g和354mAh/g左右,表現(xiàn)出更好的低溫放電特性。低溫下其30次循環(huán)后的容量保持率分別為92.7%和95.8%。
　　c) Mg的添加加快了合金在堿液中的腐蝕速度,導(dǎo)致其循環(huán)穩(wěn)定性能降低。
　　熱處理研究表明:
　　a)1073K是

5、Mm(NiCoAlMn)5合金的最佳熱處理溫度,該合金303K下的最大放電容量為336mAh/g左右,30次循環(huán)后的容量保持率為94.33%,1800mA/g放電電流密度下的放電容量比率在87%以上;238K下其最大放電容量在353mAh/g左右,100次循環(huán)后的容量保持率在90%以上,具有很好的低溫性能。
　　b)1123K是MmMgx(NiCoAlMn)5(x=0.15,0.3)合金的最佳熱處理溫度,其303K下的最大放電容量