快速凝固過(guò)化學(xué)計(jì)量比無(wú)鈷AB-,5-型儲(chǔ)氫合金高倍率放電性能的研究.pdf

1、本文以快速凝固過(guò)化學(xué)計(jì)量比無(wú)鈷 AB<,5>型儲(chǔ)氫合金La<,1-x>Ce<,x>Ni<,4.37>Al<,0.3>Mn<,0.93>(x=0.3，0.4)和La<,0.7>Ce<,0.3>Ni<,4.17>Fe<,0.4>Al<,0.1>Mn<,0.93>(x=0.3，0.4)為研究對(duì)象，采用XRD、SEM、TEM、PCT和電化學(xué)測(cè)試等手段，較為系統(tǒng)的研究了上述快凝合金的高倍率放電性能(HRD)以及低溫退火、表面還原處理和機(jī)械合金化對(duì)

2、快凝合金的高倍率放電性能的影響。研究表明，快凝合金表面可能存在一致密的非晶層，它在一定程度上改善了合金的循環(huán)壽命，但卻大大降低了合金表面的活性，導(dǎo)致快凝合金的高倍率放電性能惡化。研究還表明，多元合金化、低溫退火、表面處理和機(jī)械合金化都能夠有效改善快凝合金的高倍率性能，但是他們作用的機(jī)制各不相同。 多元合金化是通過(guò)調(diào)整合金的化學(xué)成分，從而改變合金的熱力學(xué)性質(zhì)、晶格常數(shù)，合金吸放氫平臺(tái)壓高低，合金體內(nèi)缺陷的數(shù)量和表面狀態(tài)等途徑來(lái)達(dá)到

3、改善快凝儲(chǔ)氫合金的高倍率放電性能。如在A端增加Ce的替代量時(shí)，快凝儲(chǔ)氫合金的晶胞體積變小，P-C-T曲線的放氫平臺(tái)壓上升，有利于合金電極的高倍率放電性能；在B端，由于Al元素能夠有效抑制表面非晶化的趨勢(shì)和減小合金中的氫致位錯(cuò)和空位等缺陷，因此用適量Al元素替代Ni元素也可以獲得更好的更好的高倍率放電性能。 低溫退火能夠消除快凝合金內(nèi)部的各種缺陷，使得晶格畸變減小，應(yīng)力釋放，這些有利于合金中氫的擴(kuò)散；同時(shí)低溫退火消除了快凝合金表面

4、的非晶層，提高合金表面的活性，從而提高合金的高倍率放電性能。 表面還原處理過(guò)程中，還原劑硼氫化鉀中釋放的部分氫原子被合金吸附形成合金氫化物，造成晶格體積擴(kuò)大，使合金微粒粉化，形成許多新的活性表面，同時(shí)合金表面形成了具有良好電催化活性的富鎳層，從而大大改善了快凝合金的表面狀態(tài)，使得合金的高倍率放電性能提高。 機(jī)械合金化在將快凝合金表面的非晶層打碎，露出許多新的活性表面，增大反應(yīng)的比表面的同時(shí)，進(jìn)一步細(xì)化了晶粒，提高了氫在合