Mg基貯氫合金的制備與電化學(xué)性能研究.pdf

1、以Mg氧化鎂Ni合金為基礎(chǔ)，采用機(jī)械球磨等方法，通過(guò)多元合金化、不同體系貯氫合金復(fù)合、表面處理等手段，改善鎂基貯氫合金的循環(huán)穩(wěn)定性，并對(duì)綜合性能較好的合金電極容量衰減機(jī)理進(jìn)行分析。 研究了球磨時(shí)間對(duì)MgNi合金電化學(xué)性能的影響，確定了在225rpm的轉(zhuǎn)速下球磨90h的MgNi合金優(yōu)化制備工藝。添加Ti后MgNi合金放電容量有所降低。隨Ti含量的增加，合金的循環(huán)壽命提高，其容量也相應(yīng)降低，Mg0.8Ti0.2Ni合金電極的最大放電

2、容量從MgNi合金的427.35 mAh·g-1降低到218.34mAh·g-1，20次循環(huán)后容量保持率從23.00％提高到66.87％。以Mg-Ti-Ni為基礎(chǔ)制備出Mg0.9Ti0.1Al0.1Ni0.995Zn0.005合金，初始放電容量為178.6mAh/g，經(jīng)16次循環(huán)后，容量為100.0mAh/g，保持率為56％。 運(yùn)用機(jī)械合金化實(shí)驗(yàn)方法制備出MgNi-TiNi0.56M0.44（M=Al、Fe）、MgNi-x％Ti

3、Ni0.5Mn0.5（x=10，30，50）、MgNi-TiNi0.44Co0.56合金，X射線衍射（XRD）和掃描電鏡（SEM）檢測(cè)結(jié)果表明合金的主相是非晶體，TiNi系合金已經(jīng)均勻分散到MgNi合金主相中。TiNi合金與MgNi合金的復(fù)合后，合金的最大放電容量降低，但有效的提高了其循環(huán)穩(wěn)定性，如MgNi-10％TiNi0.5Mn0.5最大容量為394.46 mAh/g，50次循環(huán)后容量仍保持在232.57mAh/g，容量保持率達(dá)58

4、.96％。循環(huán)伏安、交流阻抗、動(dòng)電位掃描測(cè)試結(jié)果表明TiNi合金對(duì)氫原子在合金表面吸脫附以及在合金內(nèi)部擴(kuò)散起明顯的催化作用，降低了電極表面的電子轉(zhuǎn)移阻抗和H原子的擴(kuò)散阻抗，合金表面電荷轉(zhuǎn)移和氫原子擴(kuò)散速率都增大。從綜合電化學(xué)性能來(lái)看：MgNi合金與10％TiNi0.44Co0.56球磨復(fù)合10h的合金電極的綜合電化學(xué)性能最佳。 經(jīng)表面包覆CoB后，合金MgNi-CoB合金顆粒更加細(xì)小。合金電極放電容量升高，循環(huán)壽命提高，20次充