lamgni系储氢合金lec制备方法及lalt075gtmglt025gtnilt35xgtmltxgt（msi，zn）储氢合金的电化学性能

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1、硕士学位论文摘要本文在对国内外La．Mg．Ni系贮氢合金结构和贮氢性能的研究进展进行全面综述的基础上，以La．Mg．Ni系储氢合金为研究对象，进行了以下几个方面的研究：首先，研究了Si和Zn元素部分替代Ni对合金Lao．75Mgo．25Ni3．5．工M工(M=Si，Zn，x=O．05～0．5)的微观组织及电化学性能的影响。x射线衍射(XRD)结果表明，Lao．75Mgo．25Ni3．5．工Si工合金由CaCu5型相、Ce2Ni7型相和LaMgNi4型相组成，随着Si含量增加CaCu5型相明显增加。Lao．75Mgo．25Ni3．5．工Zn

2、J合金由CaCu5型相和Ce2Ni7型相以及LaNi3型相组成。随着Zn的增加合金中Ce2Ni7型相逐渐减少，CaCu5型相和LaNi3型相则相应增加。电化学实验表明：2种元素的加入均使得合金的高倍率放电性能下降；Si的加入降低了合金最大放电容量和交换电流密度，但活化次数也随之减少，提高了电化学循环稳定性。Zn元素的加入，对合金最大放电容量影响较小。其次，研究了LEC法制备La．Mg．Ni系储氢合金的工艺。可以确定用LEC法高频感应熔炼制备La．Mg．Ni系储氢合金是切实可行的。同时，确定了最佳的制备工艺参数。与常规方法相比，Mg含量的损

3、失情况有明显改善，平均只有1．08％，因此合金Mg含量可以控制在一个较为精确的范围内。影响熔炼时Mg损失的主要因素是覆盖剂的沸腾和坩埚、覆盖剂与合金三者之间的浸润性。退火过程中采用LEC法取代保护气体也可以较好的保护合金。Mg的烧损随着时间的延长和温度的升高而增加，呈线性趋势。与常规退火方法比较，LEc法可以明显减少Mg的烧损。同等条件下，后者Mg元素的烧损比前者低了62％。最后，通过对LEC法制备合金的组织结构及电化学性能分析研究，试图找到LEC法制备工艺的不足，以进一步改进LEC法制备工艺，为下一步工作指明方向。利用xRD分析，确定L

4、EC法制备的合金具有4个相，分别是LaNi3、Ce2Ni7、CaCu5和Gd2C07相。退火过程中一共发生三种主要反应：①包晶反应，促使LaNi3相和CaCu5相发生包晶反应生成A287相。②A端元素损失造成A287相转变为CaCu5相。③A287型相中的低温相Ce2Ni7相转变为高温相Gd2C07相。。如果退火采用空冷方式，则合金中的A287相主要以高温相Gd2C07相的形式存在。退火处理可以大幅度改善合金电极电化学性能。这是由于退火可以减少甚至消除LaNi3相，退火还可La．Mg-Ni系储氢合金LEC制备方法及Lao．75M9025N

5、b．。M。(M=Si，Zn)储氢合金的电化学性能以减少宏观偏析使合金内部成分均匀化。但是由于合金在熔炼时未经过水冷模浇铸，得到的晶粒较为粗大，宏观偏析较多，为了得到均匀的组织就需要更长时间的退火；同时由于合金是严格按照理论计算成分进行配制的，合金熔炼及退火过程中的A端元素烧损，限制了合金电化学性能的进一步改善。关键词：La—Mg-Ni系储氢合金；液体覆盖法；制备；相结构；电化学性能Il硕士学位论文AbstractInthisthesis，preViousresearchworksontheLa-Mg-Nibasedhydrogenstor

6、agealloyshaVebeenextensiVelyreViewed．Onthisbasis，theLa-Mg—Nibasedhydrogenstoragealloysareresearchedasfbllowed：Atfirst，theeffectofreplacingpartofNibySiandZninLao．75Mgo．25Ni3．5onthestructureandelectrochemicalpropertiesofthusformedLao．75Mgo．25Ni3．5．工M工(M=Si，Zn，x=O．05～O．5)qua

7、ternaryalloyswasinVesgated．XRDanalysesshowsthatLao．75Mgo．25Ni3．5．xSixconsistsofCaCu5phase，Ce2Ni7phaseandLaMgNi4phase，Lao．75Mgo．25Ni3．5．xZnxconsistsofCaCu5phase，Ce2Ni7phaseandLaNi3phase．TheincreaseofSicontentleadstoanincreaseofcontentofLaNi5phase．TheincfeaseofZncontentlead

8、stoandecreaseofcontentofCe2Ni7phase，but。theLaNi3phaseandtheCaCu5phaseincreaseatsametime．Theelect