王大辉
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罗永春
,
闫汝煦
,
康龙
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陈剑虹
稀有金属材料与工程
PuNi3型RM3(R=稀土元素,Mg,Ca及第3,4族元素;M=Ni,Co,Fe,Cu,Zn等)被认为是替代LaNi5基贮氢合金的最重要候选电极材料之一,本文将介绍RM3合金的结构特点、氢化物的结构、氢化行为以及合金电极电化学性能的研究现状,并分析了PuNi3型RM3贮氢合金的发展应用仍需解决的问题.
关键词:
PuNi3型结构
,
RM3合金
,
氢化行为
,
电化学性能
廖彬
,
雷永泉
,
吕光烈
,
陈立新
,
葛红卫
,
潘洪革
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.01.009
XRD Rietveld分析显示,LaxMg3-xNi9(x=1.0-2.3)均由六方PuNi3型结构的主相及少量LaNi5及MgNi2杂相组成,主相的晶胞参数随x的增加而线性增大.合金的氢化物仍保持PuNi3型结构,但其晶胞体积有较大的膨胀.电化学测试表明,随x增加,合金的最大放电容量由88.3(x=1.0)逐渐增大到397.5 mA·h/g(x=2.0),然后又降低到230 mA·h/g(x=2.3).对放电容量超过348 mA·h/g的合金(x=1.7-2.2),在放电电流i=400-1200 mA/g的条件下,合金的高倍率放电性能(HRD)均随x增加而有不同程度的降低.HRD的缓慢降低主要与合金电极进行电荷迁移反应时的电催化活性的逐渐降低有关,而在x＞2.0时,HRD的快速降低与氢在合金中的扩散速率明显降低有关,上述合金经100次循环后合金的容量保持率为55.7%-62.9%,容量衰退较快与循环过程中La和Mg的氧化腐蚀以及合金较大的吸氢体积膨胀率有关.
关键词:
La-Mg-Ni型贮氢合金
,
PuNi3型结构
,
PCT曲线
,
电化学性能
,
氢扩散速率
廖彬
,
雷永泉
,
吕光烈
,
陈立新
,
葛红卫
,
潘洪革
金属学报
XRD Rietveld分析显示, LaxMg3-xNi9(x=1.0-2.3)均由六方PuNi3型结构的主相及少量LaNi5及MgNi2杂相组成,主相的晶胞参数随x的增加而线性增大。合金的氢化物仍保持PuNi3型结构, 但其晶胞体积有较大的膨胀。电化学测试表明, 随x增加, 合金的最大放电容量由88.3 (x=1.0)逐渐增大到397.5 mAh/g(x=2.0)， 然后又降低到230 mAh/g(x=2.3)。对放电容量超过348 mAh/g的合金(x =1.7-2.2), 在放电电流i=400-1200 mA/g的条件下, 合金的高倍率放电性能(HRD)均随x增加而有不同程度的降低.HRD的缓慢降低主要与合金电极进行电荷迁移反应时的电催化活性的逐渐降低有关, 而在x>2.0时, HRD的快速降低与氢在合金中的扩散速率明显降低有关.上述合金经100次循环后合金的容量保持率为55.7%-62.9%，容量衰退较快与循环过程中La和Mg的氧化腐蚀以及合金较大的吸氢体积膨胀率有关。
关键词:
La-Mg-Ni型贮氢合金
,
hydrogen storage
,
alloy
