稀土系ablt3gt型储氢电极合金的性能研究

《稀土系ablt3gt型储氢电极合金的性能研究》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、稀土系AB3型储氢电极合金的性能研究摘要稀土系AB。型储氢合金因其具有放电容量高、易活化等优点而倍受人们的关注，但是合金电极的循环稳定性较差阻碍了其在实际中的应用。本文在国内外稀土系AB。型储氢合金的研究进展基础上，制备出稀土系AB。型储氢合金，运用X射线衍射、循环充放电、循环伏安、P_C_-T测试等方法研究Mg和稀土元素对合金的气态储氢特性及电化学性能的影响，以期开发出高容量和长寿命的新型稀土系AB。型储氢电极合金。研究结果表明：1、采用高频感应熔炼制备Lao．7C幽．3Ni2．8-xMg。(x=0．1～O．4)合金，进行X射线衍射(XRD)实验、气相

2、储氢性能测试和电化学性能测试，分析Mg部分替代Ni对合金的储氢和电化学性能的影响。结果表明，合金具有多相结构，当x--0．1、O．3时，合金的主相是CaCu。-型结构的LaNi。相，当x--0．2、0．4时，合金的主相是AB2-型Laves相LaNi2相；当x=0．1、0．2、O．3、．0．4时合金电极的最大放电容量分别为244．7mAh／g、140．8mAh／g、257．6mAh／g、164mAh／g：合金Lao．，C幽．3Ni。．7M勘．。在2MPa氢压、25"C下的储氢量达到1．1wt．％。2、La3(Ni。．舯Co¨41。．惦)。合金经过熔炼后按

3、La。(Nio．舯Co。．。小1。．惦)。+Mg—xwt．％(x=10一-40)与镁粉混合，混合粉末压片并在800．12下烧结5小时，研究结果表明，合金的主相包括La2Ni，相和CaCu。一型结构的La(A1，Ni)s相，I有少量的Mg。，La2、La(A1，Co)。和MgNi：相；电化学测试结果表明，合金易活化，Mg含量的增加使合金电极的放电容量下降，但是能够提高合金电极的充放电电压。3、利用电弧炉熔炼法分别制备(La。INd。)。(Ni。．鼬C00，。5A1心)。(x=O．I---，0．4)和(L函．,Re¨)。(Ni。．。0Co¨矗1。．畸)。(R

4、e=La，Ce，Pr，Nd)储氢合金，储氢特性及电化学测试结果显示，(L粕．。N山。)。(Ni。．∞Co¨d1。．惦)。合金的储氢性能和电化学性能相对其它合金来说要好，在40℃时的吸氢量达到1．34wt．％，最大放电容量为237．4mAh／g。关键词：合金稀土储氢特性电化学性能ⅡSTUDYONTHECHARACTEIUSTICSOFRAREEARTHBASEDAB3一TYPEHYDROGENSTORAGEELECTRODEALLOYSABSTRACTTheRE—basedAB3一够pehydrogenstoragealloyshavebeenconcer

5、nedwidelyfortheirhigherdischargecapacity,easieractivationandbetterhydrogenpressure．However,thecyclestabilitiesofthesealloysareratherpoor,whichresiststheircommercialapplication．Inthispaper,theRE-basedAB3-typehydrogenstorageelectrodealloyswereprepared．ThentheeffectsofMgandrareearth

6、onthehydrogenstoragepropertiesandelectrochemicalperformanceshavebeendiscussedbyX—raydiffraction，electrochemicalcharge／discharge，cyclicvoltammetry(CⅥandPressure-composition-isothermanalysis．Theresultsareshowninthefollowings：1．Lao．7Ca03Si2．&IMgI(x=O．1，0．2，0．3，O．4)alloyswereprepared

7、byvacuuminductionlevitation．XRDanalysis，electrochemicalexperimentandPCTanalysisshowthateachsamplecontainsatleasetwophases．ThemainphaseisLaNiswithahexagonalCaCus—typestructurewhenxis0．1or0．3andLaNi2withAB2一typelavesphasewhenxis0．2or0．4Electrochemicalexperimentresultsshowthatthemax

8、imumdischargecapacitiesoftheelectrodesal