高功率MHNi电池用负极贮氢合金的研究

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1、中国科学院上海微系统与信息技术研究所博士学位论文高功率MH/Ni电池用负极贮氢合金的研究姓名：叶辉申请学位级别：博士专业：材料物理与化学指导教师：张宏2002.4.1糖霎摘要薅功率MH／Ni毫漶在浇会瞧蘑孳、篷动王羹秘凝一技42V汽孳壤气系绞领蠛爨露懿好秘液蠲裁豢。磅究器发毒镶率将经俊器豹靛氯电裰誊孝辩建缎震蕊动察黧MH／Ni毫漶瓣按零关键，粪鸯蘩大戆理论慧义联囊妲馀1塞。零文戳撵褰AB5鍪混会稀±系；眨氨毫较会衾豹蹇綮搴拣我瓷嚣瓣，从疆褰会垒凌嚣毫像学活链辩氮霰予在会金体蠹靛扩数遽率溅发，鬻黧扶≤≥识学诗纛魄、B德添鸯l张、键、键以及A翱撩主藏分往纯量方繇遴行，袋臻x射线爨雪褰、PCT魏线、

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5、匈分枣，念众豹褰镶枣毽戆毽爨好。A侧耩±簸分对MmNi3．翳C魄话M勘$越∞念衾靛囊嵇搴瞧戆鸯最蘩影璃。爨高功率MH／Ni电池用负极贮氢合金的研究土成分主要通过改变氢化物稳定性影响合金的高倍率放电性能。本文建议采用合金电极中值平衡电位(Eo删)方便快捷地表征氢化物稳定性大小。Eo删值越负，氢化物越不稳定。采用模式识别方法分析得到A侧稀土成分对合金高倍率性能影响的经验规律为：适当增加Ce和Pr的含量或降低La和Nd含量有利于提高合金的高倍率放电性能，ce含量和La含量对合金高倍率性能影响尤为显著。结合稀土成分优化和添加微量硼镍合金发展出过化学计量比的Laol“Ceo728Pro023Ndo085

6、Ni3．55Coo75Mno4A103Bx(x=0．05，O．1)合金能够很好地满足MH／Ni电池的高倍率放电要求。3000mA／g放电时，合金的放电容量均超过240mAh／g，而且具有很好的电位特性，室温低倍率容量保持在283mAh／g以上。贮氢合金低温电化学性能研究表明，氢化物电极低温放电反应主要受表面电荷转移过程控制。添加硼显著地提高合金的低温电化学性能，且随硼添加量增大，这一有利影响更加明显。其中，富镧MmNi355Coo75Mn04AJo3Bo3合金．35℃时60mA／g放电的容量达233mAh／g，以120mA／g放电的容量达177mAh／g，可以适用于MH／Ni电池工作温度低至．

7、35"C的小电流密度(<120mA／g)放电。对于．35"C时、电流密度>300mA／g的放电，含硼合金的低温动力学性能仍需要进一步提高。y，√、、／7＼／7关键词：高功率型MH／Ni电池、AB5型贮氢合金、电化学性能、高倍率放电性能、低温放电性能～／IlAbstract鞭痨-powerMH：Nibatteriesshowgoodpromiseforhybridelectricvehicles，p