快淬態(tài)la1xsmxmgni4(x=0.1–0.4)合金相結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能研究

1、碩士學(xué)位論文 碩士學(xué)位論文論文題目 論文題目: 快淬態(tài) La 快淬態(tài) La1-x 1-xSm SmxMgNi MgNi4 （x=0.1 （x=0.1–0.4）合金相結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能研究英文題目0.4）合金相結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能研究英文題目: Phase Structure and ElectrochemicalPerformance study of rapid quenchingLa1-xSmxMgNi4 （x = 0.1–0.4）all

2、oys學(xué) 位 類 別 學(xué) 位 類 別： 工學(xué)碩士研 究 生 姓 名 研 究 生 姓 名： 韓忠剛 學(xué)號 學(xué)號：2013023196學(xué)科 學(xué)科(領(lǐng)域 領(lǐng)域)名稱 名稱： 材料科學(xué)與工程指 導(dǎo) 教 師 指 導(dǎo) 教 師： 張羊換 職稱 職稱：教授協(xié)助指導(dǎo)教師： 職稱： 協(xié)助指導(dǎo)教師： 職稱：2016 年 6 月 7 日分類號： 分類號： TG139.7 TG139.7 密 級： 密 級： 公開 公開U D C ： 學(xué)校代碼： 學(xué)校代碼： 10

3、127 10127內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘 要 摘 要隨著環(huán)境污染的加劇， 人類對環(huán)保能源的需求越來越迫切， 電動汽車的普及對動力電池的需求迫在眉睫，由于鎳氫電池是一種清潔能源，具有各種優(yōu)異性能，因此，貯氫合金作為一種清潔能源具有廣闊的發(fā)展前景。 然而商業(yè)化的 LaNi5 鎳氫電池的實際放電容量高達 340 mAh·g-1 左右，幾乎接近理論放電容量，故尋找新型的貯氫合金負極材料這一重要任務(wù)給科研工作者們提出了更高的要求

4、,在眾多的鎳氫電池負極材料中, 4 LaMgNi 貯氫合金的理論容量為 470 mAh·g-1，可以作為新一代鎳氫電池的新型負極材料。本文采用感應(yīng)熔煉法制備稀土鎂基 AB2 型 La1-xSmxMgNi4 （x=0.1-0.4） 系貯氫合金。向真空中頻感應(yīng)熔煉爐內(nèi)充入壓強為 0.04MPa 的氦氣做保護氣體，抑稀土元素的揮發(fā)。另外，多加入 5%的稀土以彌補電磁感應(yīng)熔煉所造成的稀土元素的揮發(fā)和燒損， 在此條件下煉制 La1-xM

5、xMgNi4 （x=0.1-0.4） 系貯氫合金。 將煉制鑄塊 La1-xSmxMgNi4（x=0.1-0.4） 貯氫合金進行不同淬火速度的快淬處理，并對快淬樣品進行 SEM、EDS和 XRD 分析，分析貯氫合金的微觀形貌和相結(jié)構(gòu)，快淬合金的循環(huán)穩(wěn)定性、放電容量、倍率放電等性能利用 LAND 電池測試儀進行測試；快淬貯氫合金的動力學(xué)性能利用美國產(chǎn)的 PARSTAT 2273 電化學(xué)工作站進行測試。通過 XRD 對不同成分的 La1-xS

6、mxMgNi4 快淬合金的進行分析，結(jié)果表明不同成分不同淬火速度的快淬貯氫合金均由 LaNi5 和 LaMgNi4 兩相組成。 隨著快淬速度的增加,合金中 LaMgNi4 相逐漸增加，LaNi5 有減少的趨勢。SEM 掃描和 EDS 能譜分析表明， 貯氫合金中的 LaNi5 和 LaMgNi4 兩相呈薄片狀或者層片狀分布， 結(jié)晶過程為包晶反應(yīng)，LaNi5 在晶粒內(nèi)部，LaMgNi4 包圍在 LaNi5 相的四周。利用 LAND 測試儀對

7、合金的電化學(xué)容量研究結(jié)果顯示，Sm 替代 La 后所有的La1-xSmxMgNi4 (x=0.1- 0.4)快淬貯氫合金具有良好的活化性能，只需要 1-2 次充放電活化就能達到最大放容量，在 Sm 含量相同條件下，隨著淬速的加快，快淬合金表現(xiàn)出先減小后增加的最大放電容量趨勢， 并且快淬合金的循環(huán)穩(wěn)定性有所提高， 但改觀效果不是很明顯， 此外， 合金的高倍率放電性能發(fā)生一定的變化； 在淬速相同條件下，并且隨著 Sm 含量的增加，La1-x