La-Mg-Ni系储氢合金电极表面电镀处理对微观结构与电化学性能的影响.pdf

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cnLa-Mg-Ni系储氢合金电极表面电镀处理对#微观结构与电化学性能的影响*李媛，王春晓，张洪明，侯雪伟，王锦，韩树民5（燕山大学环境与化学工程学院,秦皇岛066004）摘要：La-Mg-Ni系储氢合金作为高容量金属氢化物/镍电池负极材料受到了广泛的关注。为了提高La-Mg-Ni系储氢合金电极的大电流放电能力与循环稳定性，本文采用表面电镀处理的方法在储氢合金La0.7Mg0.3Ni3.5表面镀覆了Cu-Ni、Co-Ni等合金镀层，扫描电镜测试的结果表明合金表面形成了均匀的合金镀层。表面电镀处理后，储氢合金电极表面的电

2、化学极化10得到了抑制，充放电过程更加完全，因此缩短了合金电极活化所需的充放电周数，提高了最大放电容量。同时因为储氢合金电极表面电催化活性的提高，电荷转移更加容易，高倍率放-1电性能得到了显著的提高，合金电极在1500mA·g放电电流密度下的高倍率放电性能从35.5%（未处理）分别提高到了51.2%（Cu-Ni）和52.9%（Co-Ni）。Cu-Ni、Co-Ni等合金镀层与原合金中La、Mg等元素相比具有更强的耐碱腐蚀性能，能够对储氢合金起到保护作15用，抑制储氢合金在充放电过程中的氧化，从而使储氢合金200周的放电容量保持率从64.2%（未处理）分别提高到了72.1%（Cu

3、-Ni）和72.1%（Co-Ni）。关键词：特种功能金属材料；储氢合金；表面修饰；电化学性能；高倍率放电性能中图分类号：TM912.920EffectofElectroplatingTreatmentonMicrostructureandElectrochemicalpropertiesofLa-Mg-Ni-basedHydrogenStorageAlloyelectrodesLIYuan,WANGChunxiao,ZHANGHongming,HOUXuewei,WANGJin,HANShumin25(CollegeofEnvironmentalandChemicalEngi

4、neering,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004)Abstract:La-Mg-Ni-basedhydrogenstoragealloys,asnegativeelectrodematerialsofmetalhydride/nickelbatterieshavebeenwidelyinvestigated.Inordertoimprovehighratedischargeabilityandcyclingstability,electroplatingmethodwasappliedtoformCu-NiandCo-Nicoatingl

5、ayeratthesurfaceoftheLa0.7Mg0.3Ni3.5hydrogenstoragealloy.TheSEMresultsshowedthatuniformcoating30layersformedatthesurface.Theelectrochemicalpolarizationatthesurfacewassuppressedattheinitialactivationstage,makingthecharge/dischargeproceedcompletely,andthereforecyclenumberneededforactivationwa

6、sreducedandmaximumdischargecapacitywasincreased.Thechargetransferringreactionbecameeasierowingtohigherelectro-catalyticactivity,whichimprovedhighrate-1dischargeabilityremarkably.Thehighratedischargeabilityat1500mA·gdischargecurrentdensity35increasedfrom35.5%to51.2%and52.9%forCu-NiandCo-Nico

7、atedalloyelectrodes,respectively.Thecomponentsinthealloycoatinglayerswasmorestableinstrongalkalinesolution,functioningasaprotectivelayeratthealloyelectrodesurfacetosuppressoxidationofLaandMg,andthusthecyclingstabilitywasimproved.Thedischargecapacityreten