杭州明
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肖学章
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翁文祥
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邴智刚
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黄顺民
,
许恒
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陈立新
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.06.003
系统研究了Zr部分替代Ti对Ti20-xZrxCr24Mn8V40Fe8(x=0,1,2,3,4)系合金的微结构和储氢性能的影响.XRD和SEM分析表明,无Zr铸态合金(x=0)由体心立方(BCC)结构的固溶体单相组成,而含Zr合金(x=1～4)则由BCC主相和C14型Laves第二相组成,且第二相沿主相晶界析出.随着Zr含量x的增加,BCC主相晶胞体积先增加后减小,在x=1时达最大;C14型Laves相晶胞体积则逐渐增大.储氢性能研究表明,在293K和4MPa初始氢压条件下,所有含Zr合金无需活化即可快速吸氢,且合金的吸氢量随着Zr含量的增加逐渐增加,当x=4时,吸氢量最大为2.38 wt％.该系合金的放氢动力学性能优良,放氢在10min内即能完成,但该系合金有效放氢容量及放氢效率(放氢容量与吸氢容量之比)还有待改善.
关键词:
储氢合金
,
V基固溶体
,
微观结构
,
储氢性能
,
Zr含量
杭州明
,
邴智刚
,
许恒
,
翁文祥
材料科学与工程学报
采用XRD、SEM-EDS等方法对Ti0.4Zr0.1V1.1 Mn0.5Ni0Crx(x=0,0.1,0.2,0.3)储氢合金的微观结构及电化学性能进行了表征.XRD分析结果表明Ti0.Zr0.iV1.1Mn0.5Ni0.4Crx(x＝0,0.1,0.2,0..3)储氢合金由BCC结构的V基固溶体主相和少量的C14 Laves第二相组成.SEM-EDS分析结果表明,V基固溶体主相为树枝晶结构,C14 Laves相呈网格状沿着主相晶界析出.电化学测试结果表明,Ti0.4Zr0.1V1.1Mn0.5Ni0.Crx(x=0,0.1,0.2,0.3)氢化物电极在303K下,随Cr含量的增加,最大放电容量分别为574.6mAh/g、418.8mAh/g、368.8mAh/g和322.9 mAh/g.当x=0.3时,合金电极在333K下的最大放电容量达到了824.1mAh/g.Cr的添加显著提高了合金电极的高倍率放电性能和循环寿命,40次充放电循环后Ti0.4Zr0.1V1.1Mn0.5Ni0.4Cr0.3合金电极的容量保持率为62.3％.
关键词:
MH/Ni电池
,
V基固溶体
,
Cr添加
,
微观结构
,
电化学性能
