田晓
,
王鸿钰
,
段如霞
,
姚占全
,
刘建
,
云国宏
稀土
采用筛分法测试了La0.75Mg0.25Ni3.3Co0.5储氢合金粉的粒度分布.结果表明,随着合金颗粒度减小,相应颗粒度的合金含量(质量分数)几乎呈线性增加,从合金颗粒度为58 μm时的21％增加到38 μm时的29％.同时,选用不同颗粒度的La0.75Mg0.25Ni3.3Co0.5合金粉制备了储氢合金电极,研究了合金颗粒度对储氢合金电极的活化性能、最大放电容量、放电特性以及循环稳定性的影响规律与机制.研究表明,合金颗粒度的大小对合金电极的活化性能基本无影响,合金电极均具有好的活化性能,经1至2个循环后达到最大放电容量.随着合金颗粒度的减小,合金电极的最大放电容量持续增加,从合金颗粒度为58 μm时的332.5 mAh·g-1增加到38 μm时的最大值342.9 mAh·g-1;放电中值电位先降低后升高,由合金颗粒度为58 μm时的1.0302 V减小到45 μm时的0.9825 V,然后增加到38μm时的1.0141V;容量衰减速度呈现出先变慢后加快的变化规律.综合比较,在合金颗粒度为48μm时,La0.75 Mg0.25Ni3.3Co0.5储氢合金电极展示了最佳的综合电化学性能,电化学性能的改善主要归因于合金电极电荷转移速度的加速和内阻的减小.
关键词:
储氢合金
,
金属氢化物电极
,
合金颗粒度
,
电化学性能
田晓
,
云国宏
,
尚涛
,
王鸿钰
,
海山
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.19.026
采用二步熔炼法制备了Mm(NiCoMnAl)5/5%(质量分数)Mg2 Ni复合储氢合金,并对其在不同温度(1023、1123和1223K)下进行退火热处理10h。用X射线衍射(XRD)、扫描显微镜(SEM)和电化学测试方法研究了退火温度对合金结构和电化学性能的影响。结果表明,铸态 Mm (NiCoMnAl)5/5%(质量分数)Mg2 Ni 复合合金由 LaNi5相和少量的 Mg2 Ni 相组成,而退火态合金由 LaNi5相和(La,Mg)Ni3新相组成。合金的最大放电容量和高倍率放电性能随退火温度的升高呈现出先增强后减弱的变化规律,其中退火温度为1023K 时,合金电极的上述性能均达到最佳。合金的容量保持率随退火温度的升高而单调地增大,60次充放电循环后容量保持率从铸态合金的86.6%增大到退火合金(1223K)的92.4%。
关键词:
热处理
,
复合储氢合金
,
微结构
,
电化学性能
王鸿钰
,
田晓
,
尚涛
,
那仁格日乐
,
刘建
,
云国宏
稀土
doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201605002
首先采用二步熔炼法制备了铸态Mm(NiCoMnAl)5-Mg2 Ni复合储氢合金,然后在不同快淬速度下对铸态Mm(NiCoMnAl)5-Mg2 Ni复合合金进行快淬处理,获得一系列不同快淬速度的快淬态Mm (NiCoMnAl) 5-Mg2 Ni复合储氢合金.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS)和电化学测试方法研究了所有合金的微结构和电化学性能.微结构分析表明,铸态Mm (NiCoMnAl) 5-Mg2 Ni复合合金由LaNi5和少量的Mg2Ni相组成.而铸态复合合金经快淬处理后,合金中少量的Mg2 Ni相消失,同时有LaNi3和极少量的La2Ni3新相形成.快淬态合金中的Mg元素主要以固溶形式优先存在于富稀土LaNi3相中,形成(La,Mg) Ni3相.电化学分析表明,恰当的快淬处理能使Mm (NiCoMnAl)5-Mg2 Ni复合合金的活化性能、最大放电容量、放电特性和循环稳定性得到改善.但快淬速度太大,上述性能均有变坏趋势.当快淬速度为15 m·s-1时,Mm (NiCoMnAl)5-Mg2 Ni复合合金具有最大的放电容量,此时合金的最大放电容量为303.5 mAh·g-1,比铸态合金的最大放电容量增大了3.3％;快淬速度为20m·s-1时,复合合金的循环稳定性最佳,80次循环后的容量保持率为98.3％,比铸态合金的容量保持率增大了11.9％.
关键词:
储氢合金
,
快淬
,
电化学性能
,
相结构
