Mg-,2-Ni型鎂基合金的制備及研究.pdf

1、本論文的工作集中于儲(chǔ)氫合金的研究，重點(diǎn)是關(guān)于鎂基合金的制備和研究。 作為儲(chǔ)氫系統(tǒng)和鎳氫電池負(fù)極材料，儲(chǔ)氫合金得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)今工業(yè)化生產(chǎn)中使用的AB5型合金技術(shù)研究早已成熟，容量已近其理論極限。而Mg2Ni型合金由于其儲(chǔ)氫容量大，儲(chǔ)量豐富，價(jià)格低，重量輕，是最有前景的儲(chǔ)氫材料之一，成為研究的熱點(diǎn)。 基于生產(chǎn)應(yīng)用的基礎(chǔ)，本文首先研究了AB5型合金的循環(huán)機(jī)理，并考查了作為鎳氫電池負(fù)極AB5型合金中添加CoO后的循環(huán)性能。實(shí)

2、驗(yàn)發(fā)現(xiàn)AB5型合金容量衰減的主要原因是合金的微粉化和氧化腐蝕，而CoO的添加有助于在合金表面形成Co膜，以降低合金的粉化和腐蝕程度。 本文用固相合成法合成了Mg1.8Al0.2Ni1-xMnx系列合金，并用球磨法進(jìn)行處理，對(duì)該系列合金的制備和性能進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在550℃，Ar氣保護(hù)下，恒溫6h，制備出Mg3AINi2相含量較高的鎂基合金。XRD分析表明，該系列合金主相是具有立方結(jié)構(gòu)的Mg3AlNi2，Al的加入有得利

3、于改善合金的循環(huán)性能，而Mn的加入提高了合金的放電容量和活化性能。未經(jīng)任何處理的Mg1.8Al0.2Ni0.7Mn0.3的經(jīng)過(guò)十幾次活化后，最高放電容量達(dá)到407mAh/g。經(jīng)過(guò)球磨后的Mg1.8Al0.2Ni0.7Mn0.3僅經(jīng)三次活化便達(dá)到最大容量570mAh/g，適當(dāng)?shù)靥岣咔蚰r(shí)間，有利于提高其放電容量。 機(jī)械合金化法MA是一種新的合成技術(shù)，被用來(lái)制備納米晶和非晶材料。本文用機(jī)械合金化法制備了Mg2Ni型合金--Mg1.8

4、Al0.2Ni0.7Mn0.3。并詳細(xì)研究了合金的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能，找出了適宜的制備工藝。XRD和SEM表明MA法制備的Mg1.8Al0.2Ni0.7Mn0.3合金具有納米晶和非晶結(jié)構(gòu)。MA100h的Mg1.8Al0.2Ni0.7Mn0.3不需要活化最高容量達(dá)到628mAh/g(50mAh/g,-1.0vs Ni(OH)2/NiOOH)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，MA Mg1.8Al0.2Ni0.7Mn0.3很有效地提高了合金的放電容量，充放電效率較固