La-Mg-Ni系A(chǔ)2B7型貯氫電極合金電化學(xué)性能研究.pdf

1、本論文以目前新能源材料研究熱點(diǎn)之一的高容量 La-Mg-Ni系貯氫電極合金為研究對(duì)象，提高 La-Mg-Ni系 A2B7型 La0.75Mg0.25Ni3.5貯氫電極合金綜合電化學(xué)性能為目標(biāo)，利用XRD、SEM、OM、TEM、電化學(xué)工作站、電池測(cè)試系統(tǒng)等多種現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)，系統(tǒng)研究 Mo的多元合金化效果對(duì) La0.75Mg0.25Ni3.5-xMox(x=0~0.5)貯氫電極合金相結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響規(guī)律。優(yōu)選出綜合電化學(xué)性能較好的

2、La0.75Mg0.25Ni3.2Mo0.3貯氫電極合金作為進(jìn)一步研究對(duì)象，研究與探討熔體快淬制備技術(shù)、退火后處理手段對(duì)該貯氫電極合金相結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響規(guī)律與作用機(jī)制。
　　運(yùn)用多元合金化法成功在La0.75Mg0.25Ni3.5-xMox(x=0~0.5)貯氫電極合金中引入Mo，有效提高電極合金電化學(xué)反應(yīng)速率和改善合金的放電電壓特性及高倍率放電性能。Mo的引入促進(jìn)了高催化活性MoNi4相的生成和兼具吸氫及催化作用的LaNi

3、5相含量的增加。隨Mo含量增加，電極合金高倍率放電性能 HRD900由82.58％(x=0)增大至86.72%(x=0.5)，增幅達(dá)到5.1%；當(dāng)x=0.3at.%時(shí)，合金表現(xiàn)出較好的綜合電化學(xué)性能：N=4，Cmax=378.66mAh/g，HRD900=84.75%，S100=76.68%。
　　采用新型熔體快淬制備技術(shù)，通過(guò)改變淬速V來(lái)控制合金內(nèi)部相結(jié)構(gòu)組成與分布，成功制備出成分均勻、無(wú)偏析雜質(zhì)、晶粒細(xì)小的La0.75Mg0.

4、25Ni3.2Mo0.3貯氫電極合金。隨著淬速V增加，循環(huán)穩(wěn)定性能較好的LaNi5相含量增多，合金的循環(huán)穩(wěn)定性能得到明顯提高，合金100次循環(huán)電容保持率S100由76.61%(V=0m/s)增加到83.2%(V=30m/s)，增幅達(dá)8.6%。
　　等溫退火處理能夠有效改善La0.75Mg0.25Ni3.2Mo0.3貯氫電極合金組織成分均勻化，增大合金晶胞體積及可容 H間隙體積，提高電極合金的放電容量。當(dāng)退火溫度 T=1123K時(shí)，