釩基固溶體型貯氫合金電化學(xué)性能的研究.pdf

1、本文評(píng)述了釩基電極合金的基本特性、發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題，詳細(xì)研究了純金屬V、V<,20>Ti<,30>Cr<,so>合金、V<,68>Ti<,20>Cr<,l2>合金和V<,55>Ti<,22.5>Cr<,l6.1>Fe<,6.4>合金在293K-353K下的電化學(xué)性能，同時(shí)研究了加Ni、Cu、Pd高能球磨對(duì)以上合金電化學(xué)性能的影響。主要研究結(jié)果如下： 1)BCC單相結(jié)構(gòu)的釩基固溶體型貯氫合金電極在電解液中具有充放電能力

2、，只是常溫下電化學(xué)反應(yīng)速度很慢，放電平臺(tái)壓在-0.6V以下。 2)釩基固溶體合金實(shí)際測(cè)試中能達(dá)到很大的放電容量，具有良好的應(yīng)用前景。 3)溫度對(duì)釩基固溶電極放電性能的影響很大，在高溫環(huán)境下，是否添加催化劑對(duì)釩電極的放電性能沒有影響。 4)成分對(duì)釩基電極放電性能的影響很大，雖然純金屬釩、V<,20>Ti<,30>Cr<,so>合金、V<,68>Ti<,20>Cr<,l2>合金、V<,55>Ti<,22.5>Cr<,

3、l6.1>Fe<,6.4>合金固相吸氫量接近，但放電容量、電化學(xué)催化活性、循環(huán)穩(wěn)定性等有著很大的差距。在釩基合金內(nèi)加入適量的Fe不會(huì)使釩基固溶體合金的放電性能惡化。 5)電化學(xué)催化活性是釩基貯氫合金電極電化學(xué)性能的決定因素。純金屬釩的電化學(xué)催化活性隨著溫度的升高而增大，但并不是所有釩基固溶體貯氫合金都具有類似的特征。對(duì)于電化學(xué)催化活性隨著溫度的升高而增大的合金，提高放電溫度可使放電容量和放電電壓得到顯著的增加。 6)高能

4、球磨是提高釩基貯氫合金的電化學(xué)催化活性的有效的表面處理方式，使電極的放電平臺(tái)壓升高。實(shí)驗(yàn)初步優(yōu)化出的球磨工藝為加10wt[％]鎳球磨1h，加10wt％銅球磨30min，加3wt％鈀球磨1h。 7)球磨過程中添加的催化劑的種類對(duì)釩基合金電極的放電性能有著很重要的影響，加鈀球磨對(duì)合金常溫性能的改善效果最好。加鈀球磨的’V68Ti20Crl2合金電極在293K下最大放電容量達(dá)548.9mAh／g(放電截止電壓為-0.6V)，且循環(huán)性能