制备工艺对（LaCe）1.0（NiCoMnAl）5.2高功率贮氢合金微观结构及电化学性能的影响.pdf

《制备工艺对（LaCe）1.0（NiCoMnAl）5.2高功率贮氢合金微观结构及电化学性能的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、陈艺文等：制备工艺对(Lace)(NiCoMnA1)一高功率贮氢合金微观结构及电化学性能的影响制备工艺对(LaCe)．o(NiCoMnA1)高功率贮氢合金微观结构及电化学性能的影响陈艺文，陈云贵，朱丁，吴朝玲，晁栋梁，吴玉城(四川大学材料科学与工程学院，四川成都610000)摘要：对铸态(LaCe)㈤(NiCoMnA1)．高功率合不进行任何处理，其余的3份分别进行热处理、快淬以金采用热处理、快淬、快淬+热处理的工艺进行处理。及快淬+热处理。铸态合金的快淬处理在NMS-DO合金通过XRD、SEM、EDS等分析发

2、现无论是铸态还型双工位电弧感应式熔体快淬炉中于氩气保护下进是快淬态合金通过热处理后其相组成和成分组成都变行，转轮线速度为10m／s，最终得到薄片状合金试样。得更加均匀。电化学测试结果表明，不同制备工艺对铸态及快淬合金的热处理在ZM一40—16型钼丝真空退合金的活化性能无明显影响。铸态合金表现出良好的火炉中进行，热处理制度为1173K保温10h，然后随炉高倍率性能，其1、3、5和10CHRD分别达到95、冷却至室温。76、72和35。热处理后的铸态合金的循环性能将所得4种贮氢合金试样分别进行机械粉碎、筛提高，但

3、合金的高倍率性能降低。快淬使合金的各项分，将粒径为200目(<75fm)的合金粉用于电极制性能均降低，快淬态合金通过热处理后循环性能显著备，400目的合金粉(％40／,m)用于X射线衍射(XRD)提高，50次容量保持率达到96．7，其高倍率性能和分析。铸态合金相当。2．2微观结构和成分分析关键词：贮氢合金；HRD；热处理；过化学计量比；快淬采用DX一2600型衍射仪，CuKa辐射，扫描电压中图分类号：TK91；TMgl1；0646．21文献标识码：A为35kV，电流为25mA，速度为0．04。／s，角度范围为

4、文章编号：1O()1—9731(20l2)O9一l207—0520~80。。合金的微观结构分析采用JSM一6490LV型扫描电镜，并使用GENESI2O00xMs型能谱仪分析1引言各微区成分。AB型稀土一镍系贮氢合金是较早商业化生产镍2．3电极制备和电化学性能测试氢电池负极材料之一，经过几十年的发展，该材料的电将合金粉与羟基镍粉按照1：3质量比混合均匀，化学容量、高倍率性能、循环性能均取得了长足的进以约65MPa的压力冷压成直径为10mm的薄圆片作步。但为了适应现在车用动力电池的要求，贮氢材料研究电极。电化学

5、测试采用DC一5电池测试仪在开口的综合性能特别是高倍率性能和循环性能还有待进一式标准三电极系统中进行，正极为烧结式Ni(oH)。／步的提升。然而由于传统合金粉采用熔铸一破碎或真NiOOH电极，参比为Hg／HgO电极，电解液为空感应熔炼方法得到，易产生成分偏析、形成位错等晶6mol／LKOH溶液，测试环境温度室温。格缺陷。有研究发现快淬及热处理可以减小合金元素合金电极的活化以60mA／g充放电电流密度循环偏析，使合金中第二相减少和消失，并消除合金内应l0次来完成，放电截止电位为一0．6V(VSHgO／Hg)，力

6、，部分消除合金中的位错等晶格缺陷，提高合金的延以达到最大放电容量时的循环次数为合金的活化次数展性，抑制合金的粉化l】]。因此在本文研究中采用热(N)。处理及快淬工艺处理(LaCe)．。(NiCoMnA1)，并进合金电极的高倍率放电性能的测试在活化完成后一步研究了合金的微观结构及高倍率等电化学性能。进行，高倍率性能计算根据：2实验材料与方法HRD一×100(1)2．1贮氢合金样品的制备其中，C。为放电电流密度为60mA／g时的放电容(LaCe)lo(NiCoMnA1)52量，C，为放电电流密度为Ia一300、9

7、00、1500、．合金试样采用wS一4型非自耗真空电弧熔炼炉熔炼，原材料的纯度均>3000mA／g时的放电容量，测试过程中Id===60、300、99．5。熔炼时采用磁搅拌并反复熔炼4次以保证成900mA／g时放电截止电位为一0．6V(VSHgO／Hg)，分和组织的均匀性。将铸态合金分为4份，其中1份，d一1500、3000mA／g时放电截止电位为～0．5V(VS*基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(201lAA03A408)；广东省教育部产学研结合资助项目(2008B090500274)

8、；成都市科技攻关计划资助项目(10GGYB897GX一023)收到初稿日期：2012-02—12收到修改稿日期：2ol2一o3—3O通讯作者：陈云贵作者简介：陈艺文(1986一)，男，重庆人，在读硕士，师承陈云贵教授，主要从事新能源材料研究。助锨材竹2012年第9期(43)卷淬态合金相比，热处理后合金的XRD峰变得更加尖为了进一步探究制备工艺对合金电极倍率性能产锐，铸态合金经过热处理后其最强峰(11