La-Mg-Ni系A-,2-B-,7-型貯氫合金電極材料表面改性研究.pdf

1、La-Mg-Ni系A2B7型貯氫合金是近年來發(fā)現(xiàn)的綜合性能較好的電極合金，但電極合金循環(huán)穩(wěn)定性較差制約著該電極合金的進一步開發(fā)應用，因此如何提高該類合金電極循環(huán)穩(wěn)定性是目前應用研究的關鍵問題。據(jù)此本文以A287型貯氫合金La0.75Mg0.25Ni3.44Al0.06為研究對象，采用化學鍍的方法對合金表面包覆Ni和包覆Cu后退火處理，采用機械合金化的方法對合金進行表面包覆Ni處理，系統(tǒng)研究了表面包覆對A2B7型貯氫合金電極電化學性能的影

2、響。 首先本文對氣態(tài)粉化后的A287型貯氫合金Lao0.75Mg0.25Ni3.44Al0.06進行化學鍍不同厚度Ni處理。研究結果表明，通過SEM觀察，包覆處理后鍍層鎳為球形顆粒且均勻彌散于合金表面。電化學測試結果表明，表面包覆鎳處理的La0.75Mg0.25Ni3.44Al0.06貯氫合金電極放電容量有所降低，而循環(huán)穩(wěn)定性有所提高，但改善不很明顯。線性極化掃描和電化學阻抗譜等分析結果表明，表面包覆Ni處理后增大了合金電極的交

3、換電流密度(I0)，減小了電化學阻抗，改善了合金電極的動力學性能。 本文還通過對A287型貯氫合金La0.75Mg0.25Ni3.44Al0.06化學鍍Cu后進行不同溫度退火處理，研究了退火對鍍銅貯氫合金電極電化學性能的影響。結果表明，退火處理對合金電極的活化性能影響不明顯，但有利于提高合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性；鍍態(tài)合金粉作成電極后退火，對合金性能改善較為明顯，其原因受粘合劑Ni粉的影響較為復雜；另外，退火處理對合金電極動力學性能改

4、善不大。 用化學鍍的方法對合金進行表面包覆處理的研究結果表明，該方法可以改善合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性，但改善效果不明顯。為尋求原因，模擬合金電極在堿液中的電化學循環(huán)，并排除腐蝕對A2B7型貯氫合金的影響，將鍍銅合金粉在一定條件下進行氣態(tài)吸放氫循環(huán)。結果發(fā)現(xiàn)，在氣態(tài)充放氫循環(huán)過程中合金粉化，鍍層出現(xiàn)開裂、脫落甚至完全被剝離合金基體的現(xiàn)象。鍍層沒有有效抑制合金的粉化與腐蝕，因此化學鍍表面包覆處理不能有效改善La-Mg-Ni系A2B7型貯

5、氫合金的循環(huán)穩(wěn)定性。 最后本文對A2B7型貯氫合金LaL0.75Mg0.25Ni3.44Al0.06進行球磨包覆鎳處理，系統(tǒng)研究了球磨不同時間包覆Ni及覆Ni后不同溫度退火處理對合金電極電化學性能的影響。研究結果表明，在一定時間范圍內球磨包覆10％Ni處理后，可以提高合金電極的活化性能，改善合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性。合金電極的動力學性能測試結果表明，球磨包覆處理可以增大合金電極的交換電流密度，減小接觸阻抗和表面電荷轉移阻抗，提高極限