lamgni系alt2gtblt7gt型贮氢电极合金的相结构与电化学性能研究

《lamgni系alt2gtblt7gt型贮氢电极合金的相结构与电化学性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文摘要本文在全面综述囡内外稀二l：系非AB2、AB5型贮氢合余研究进展的基础上，确定以La．Mg．Ni系PuNi3型贮氢合{；；=作为研究对象，采用xRD、sEM等丰才料分析方法及恒电流充放电、线性极化、电化学阻抗谱及恒电位阶跃放电等电化学测试技术，首先就退火处理对PuNi3型La067Mgo3jNbCoo5贮氢合金相结构和电化学性能的影响规律进行了研究：在I，LINi3型合金热处耻研究的基础上，发现了La．M2．Ni系A287型合金具有比PuNi3型合金更好的综合[乜化学性能，于足本文继续以La．M2．Ni系A287，姓合金作为研究埘缘，分别就退火温度和元

2、素替代对合金相结构年u电化学性能的影响进行了研究：最后又初步研究了不同热处理T芝对化学计域比为3．8和40的La．MB．Ni三元合金棚结构和电化学性能的影响。对于PuNi3，弘Lao67M鄂33Ni25cooc合金，小文系统研究了退火处P11温度列合金t¨=

3、结构和f皂化学性能的影响。结果表叫，合会十H主要有PuNb型(I．a．Mz)(Ni．Co)3帽、ce2Nj7型(Ia，Mg)2(Ni，co)7年目、cacu5型La(Ni，co)5相平uMgcu4sn型LaMg(Ni．Co)4午¨。合金在1123K退火处目!时确利J：PuNi3型合金J¨=

4、的形成．Im存1173

5、K退火处理I卜J则。白利十ce2N17型合金十H的形成，上l此州cc2NI，型(La，Mg)2(Nj．co)7相为t相。退火处理列合金tI，备物相的晶体学微结构影响不火。退火处理厉合余的放氧平台变半变宽。合金均有较好活化性能，随着退火温度的升高，合会电檄的放电容量逐渐得到提i葛，其最人放}U容量“{铸态时的3l5．64mAh／g增加到1173K退火处理时的4()2．5mAll／g，Ce2N17，姓合金和PuNil型金具有}H似的吸放氢特性和电檄活化特性。退火处I：lI对改藩PuNi3型合金电极的循环稳定性是有限的，但研究发玑Cc2Ni7型合金电极具有比PuNi3型合金

6、电极更好的循环稳定性和动力学’陛能，经70次充放电循环后，1173K退火处理时的合金电极的容量保持率可达92．9％。对于A287，弘Lal5Mgo5N‰合金，本文进一步研究了退火温度对合会相结构和电化学性能的影响。结果表明，铸态合金由LaNi5桐、LaMgNi4相、(La，Mg)Ni3相以及Gd2C07型相组成，退火处理后，合令由Gd2C07型相、Ce2Ni7型相和(La，Mg)Ni3相组成。随着退火温度升高，PuNi3型相的丰度减小，Ce2Ni7型桕的丰度增加。退火处理可以有效改善合金电极的综合电化学性能，经1073K退火处理后，合金电极具有最两的放电容量(391．

7、2mAh／E)，合令电极的循环稳定性随退火温度的升高而不断提高，在1173K时合金电极经150次循环后其电极容量保持牢为82％。合金的高倍率放电性能(Hlm)随退火温度升离略有增加，在1173K时，合金电极的I-IRD最好(HRD900=89．0％)。Gd2C07型和Ce2Ni7型合金具有相似的贮氢性能和电化学性能。在上述研究的基础上，采用Y对LaJ5Mgo5Ni7o合金中的La进行部分膂代，系统研究了La¨Y。MgNil4(x=O，1，1．5，2)贮氢合会的相结构和电化学性能。结果发现，La-Mg·Nj系A2B，型贮氢电极合金的相结构与I乜化’≯性能研究合金均主要由

8、Gd2C07型相和ce2Ni7型相组成，随着x值的增加，Gd2C07型}H的丰度增加，Ce2Ni7型卡门的丰度减少。合会各相的晶胞体积均随x的增加而线性减小。随着Y含爨的增加，合金的放氢平台压力逐渐升高，合金电极的活化性能显著降低．合金的最大放电容量也由x=0时的363．3mAh／g减少到x=2时的105．2mAh，g，f

9、I合金电极的循环稳定性有所提离，经100次循环后合金的容量保持率由62．9％(x=0)增加到86．2％(x=2)。合金的商倍率放电性能(HRD)随x的增加而降低．HRD的降低与合金电极表面的电荷转移速率和氮在合令相中的扩激速率的减小有关。为了提离合

10、金的综合性能，选择Pr作为替代yi素，进一步研究了Pr含量列La08．。PrxMgo2Ni32Coo4Alo2(x=O～0．4)合金的相结构和电化学性能的影响规律。结粜表明，合余主要山Cacu5型LaNl5相、C05col9型合金相和I，。5Col9型合金相组成。随着x值的增力¨，合金中LaNij相减少，Cc5Col9型相先增加后义有所减少，而PrjCol9型相增m【I。随着l，r含量的增加，合会的放氯平台压力先降低然后又逐渐升高，合金}乜极的最大放电容量先增加后义减小，往x·0．15¨寸．其放电容i!：为最人(372．On认h／g)。合金电极的循期