la-mg-ni系pr_5co19型贮氢合金制备和电化学性能研究

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究作者姓名赵雨萌学位类别工程硕士指导教师韩树民教授2015年5月中图分类号：O69学校代码：10216UDC：542密级：公开工程硕士学位论文La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究硕士研究生：赵雨萌导师：韩树民教授副导师佟琦副研究员申请学位：工程硕士工程领域：化学工程所属学院：环境与化学工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinChemicalTechnologySTUDYONPREPARATIONANDEL

2、ECTROCHEMICALPROPERTIESOFLA-MG-NI-BASEDPR5CO19-TYPEHYDROGENSTORAGEALLOYSbyZhaoYumengSupervisor:ProfessorHanShuminYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以

3、明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备及电化学性能研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“

4、√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要本文通过感应熔炼方法制备了La0.75Mg0.25Ni3.8合金，研究了退火过程中的相转变及其对电化学性能的影响。同时，通过粉末烧结方法制备了Pr5Co19型单相La-Mg-Ni系合金和一系列以Pr5Co19相为主相的La-Mg-Ni系两相合金。研究了La-Mg-Ni系Pr5Co19型单相合金的相结构与电化学性能特性以及合金相结构变化对电化学性能的影响。研究结果表明，La0.75Mg0.25Ni3.8铸态合金中主要含有PuNi3相、Ce2Ni7相和LaNi5相。在1073K温度退火过程中，发生了PuNi3相向Ce2Ni7相转换的反应。合金

5、中PuNi3相消失，主相为Ce2Ni7相，第二相为LaNi5相。退火温度为1123K时，发生了Ce2Ni7相向Pr5Co19相转换的反应。合金中出现Pr5Co19相，Ce2Ni7相减少，但主相仍为Ce2Ni7相。退火温度为1173K时，Pr5Co19相含量较1123K退火的合金有所增加，Ce2Ni7相减少。在1223K温度下退火过程中，发生了Ce2Ni7相向Pr5Co19相的转换和部分Pr5Co19相向La5MgNi24相的转换。合金中出现La5MgNi24相，Pr5Co19相减小，Ce2Ni7相消失。粉末烧结制备La-Mg-Ni系Pr5Co19型单相合金过程中，前驱物LaNi5/LaMgN

6、i4摩尔比x为1.2时，得到了La-Mg-Ni系Pr5Co19型单相合金。当1.2＜x＜1.5时，合金中主相为Pr5Co19相，第二相为LaNi5相。当0.75＜x＜1.2时合金主相为Pr5Co19相，第二相为Ce2Ni7相。电化学性能测试表明，La-Mg-Ni系Pr5Co19型单相合金的-1-1最大放电容量(Cmax)为338mAhg，在放电电流密度为1500mAg时的高倍率放电性能(HRD1500)为49%，第100周的容量保持率(S100)为78.4%。含有40.6wt%Ce2Ni7-1相的合金电极Cmax为388mAhg，S100为85.3%。含有20.7wt%LaNi5相的合金电极

7、HRD1500为56%。在以Pr5Co19相为主相的合金中，Ce2Ni7相的出现有利于合金电极最大放电容量和循环稳定性的改善，而LaNi5相的存在对高倍率放电性能有促进作用。关键词：贮氢合金；退火处理；粉末烧结；Pr5Co19型结构；电化学性能IAbstractLa0.75Mg0.25Ni3.8alloywaspreparedbyinductivemeltingmethodfollowedbyannealin