Sn替代Ni对R-Mg-Ni基合金结构和电化学性能的影响

稀有金属, 2015, 39(6): 487-492. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2015.06.002

Sn替代Ni对R-Mg-Ni基合金结构和电化学性能的影响

王北平 ^1, , 赵丽敏 ^2, , 王兴蔚 ^3, , 侯春平 ^4,

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基金项目: 宁夏自然科学基金项目(NZ14262)资助

关键词：元素替代 , 储氢合金 , 相结构 , 电化学性能

Structure and Electrochemical Properties of R-Mg-Ni-Based Alloys with Sn Substitution for Ni

Keywords： element substitution , hydrogen storage alloy , phase structure , electrochemical properties

采用元素替代的方法,研究了Sn元素部分替代Ni元素对La0.72Nd0.08Mg0.2Ni3.4-xSnxAl0.1 (x=0 ～0.14)电极合金结构和电化学性能的影响.通过感应熔炼、退火处理、粉碎过筛后得到合金样品.X射线衍射(XRD)分析表明该合金为多相结构,包括(La,Mg)2Ni7(Gd2Co7型和Ce2Ni7型)、(La,Mg)5Ni19(Pr5Co19型)、(La,Mg) Ni3(PuNi3型)和LaNi5相(CaCu5型).结构精修显示合金主相由Gd2Co7型(La,Mg)2Ni7相依次变化为(La,Mg)5 Ni19,LaNi5相.恒电流充放电测试表明,合金放电容量最大值为387.4 mAh·g-1.加入Sn后合金电极的放电容量下降,这与合金中相含量的变化是有关系的.Sn的加入导致合金中高吸氢相(La,Mg)2Ni7相的减少,而吸氢能力相对小的(La,Mg)5Ni19相和LaNi5相含量不断增加.高倍率放电测试表明随着Sn元素加入,高倍率放电性能下降.电化学循环稳定性测试表明随着Sn元素含量的增加,合金电极循环寿命先增加后下降.当Sn含量x=0.06时,在100次电化学循环后放电容量保持率达到最高水平83.8％.

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