AB-,3-型貯氫合金結構與電化學性能研究.pdf

1、本文在綜述國內外貯氫合金尤其是AB<,3>型稀土系貯氫合金研究進展的基礎上，以La<,0.7>Mg<,0.3>Ni<,2.4>Co<,0.6>系貯氫合金作為研究對象，采用XRD和SEM等結構分析方法，恒電流充放電循環(huán)、循環(huán)伏安、電化學阻抗譜、陽極極化等電化學測試方法系統(tǒng)的研究了Ce部分取代La、表面化學處理、放電截止電位對于貯氫合金結構、表面形貌以及電化學性能的影響。 采用電弧熔煉法制備了AB<,3>型貯氫合金La<,07>Ce

2、<,x>Mg<,0.3>Ni<,2.4>Co<,0.6>(x=0～0.4)，研究了該系列合金的結構和電化學性能，研究以Ce部分取代La對AB<,3>型貯氫合金的影響。實驗表明，該系列合金主要包含LaNi<,3>相和LaNi<,5>相。隨著Ce含量的增加，合金電極的最大放電容量逐漸降低，但循環(huán)穩(wěn)定性得到了明顯改善。通過CV、EIS、陽極極化等電化學測試闡明，適量Ce的存在有助于改善合金的電催化性能、減小合金電極表面的電荷轉移阻力和提高氫在

3、合金體相內的擴散速率。綜合比較，以x=0.1，即La<,0.6>Ce<,0.1>Mg<,0.3>Ni<,2.4>Co<,0.6>合金的綜合電化學性能最好。 研究了硼氫化鉀、熱堿、硼氫化鉀的熱堿溶液等幾種表面化學處理方法對AB<,3>型貯氫合金La<,07>Mg<,0.3>Ni<,2.4>Co<,0.6>的結構和電化學性能的影響。發(fā)現La<,0.7>Mg<,0.3>Ni<,24>Co<,0.6>貯氫合金經表面化學處理后，合金的表面

4、形貌發(fā)生了改變。研究表明各種表面處理方法均明顯改善了合金電極的放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性。各種表面處理方法都有效地提高了合金體相內的氫擴散速率，并有利于降低合金電極表面的電化學反應阻抗。以綜合電化學性能比較，在本實驗所研究的幾種表面化學處理方法中，硼氫化鉀的熱堿溶液處理是一種較好的處理方法。 通過在La<,0.7>Mg<,0.3>Ni<,24>Co<,0.6>貯氫合金電極的電化學測試過程中設置不同的放電截止電位：-0.4V、-0.5V