Fe部分替代Cu对低钴AB_5型贮氢合金相结构和电化学性能的影响.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)2144Acta尸s．一Chim．Sin．，2010，26(8)：2144-2150August[Article】WWW．whxb．pku．edu．cnFe部分替代Cu对低钴AB5型贮氢合金相结构和电化学性能的影响杨素霞李媛刘治平2杨淑琴韩树民，，(燕山大学环境与化学工程学院，河北秦皇岛066004；z燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，河北秦皇岛066004)摘要：为了获得既具有较高电化学容量又具有良好循环稳定性的低钴AB型贮氢合金，研究了Fe部分替代cu对低钴AB型贮氢合金相结构和电化学性能的影响．采用真空感应熔炼方法，制备了一系列

2、含cu和Fe的低钴AB型贮氢合金LaNi。．~Mnoo~0A102oCue=0．10，0．20，0．25，0．40，0．60)．粉末x射线衍射(XRD)分析表明，合金含有单一CaCu型六方结构的LaNi相，Fe部分替代cu并没有改变合金的本体相结构，但随着Fe含量的增大，品格参数a，c和晶胞体积增大．电化学性能测试表明，随着X增加，合金的放电容量和高倍率放电能力降低，但是循环稳定性得到了显著提高．当X从0．10增加到0．6o时，合金的200周循环稳定性()从77．6％提高到89．9％．Fe替代cu有利于提高合金的循环稳定性，这主要是随着Fe替代量增大，晶胞体积增大，晶格体积膨胀率明显减小，合金

3、的抗粉化能力增强．关键词：Ni．MH电池；低钴型贮氢合金；元素替代；相结构；电化学性能中图分类号：0646EffectofPartialSubstitutionofCubyFeonthePhaseStructureandElectrochemicalPropertyofLow-CoAB5TypeHydrogenStorageAlloysYANGSu-XiaLIYuanLIUZhi—PingYANGShu—QinHANShu—Min。’(CollegeofEnvironmentalandChemicalEngineering,YanshanUniversity，Qinhuangdao066004

4、，HebeiProvince，P．R．China2StateKeyLaboratoryofMetastableMaterialsScienceandTechnology，YanshanUniversity,Qinhuangdao066004，HebeiProvince，PR．Chma)Abstract：Toobtainlow-CoAB5typehydrogenstoragealloyswithhighdischargecapacityandgoodcyclingstability，theeffectsofsubstitutingCuwithFeonthephasestructureandele

5、ctrochemicalperformanceoflow—CoAB5typehydrogenstoragealloyswereinvestigatedindetail．Aseriesoflow—CotypeLaNi~nn35COaln∞Cun=0．10，O．20，0．25，0．40，0．60)hydrogenstoragealloyscontaininCuandFewerepreparedbyvacuuminductionmelting．X—raydifraction(XRD)indicatesthatthealloysconsistofflsingleLaNi5phasewithahexag

6、onalCaCusstructureandthebulkphasestructureofthealloyisnotchangedbythepartialsubstitutionofFeforCu．Theparametersa，c，andthecellvolume(V)increasewithincreasingFecontent．Electrochemicaltestsshowthatthemaximumdischargecapacityandthehighratedischargeabilitydecreasebutthatthecyclingstabilityofthealloyelect

7、rodesenhancessignificantlywithincreasing．Thecapacityretentionofthealloyelectrodesatthe200thcycle(∞)increasesfrom77．6％-0．10)c089．9％=O．60)．SubstitutingCuwithFeenhancesthecyclestabilityofthealloysbecause