La-Mg-Ni系AB3型贮氢电极合金的相结构与电化学性能

金属学报, 2005, 41(1): 41-48. doi: 10.3321/j.issn:0412-1961.2005.01.009

La-Mg-Ni系AB3型贮氢电极合金的相结构与电化学性能

廖彬 ^1, , 雷永泉 ^2, , 吕光烈 ^3, , 陈立新 ^4, , 葛红卫 ^5, , 潘洪革 ^6,

1.浙江大学材料系,杭州,310027

2.浙江大学材料系,杭州,310027

3.浙江大学分析测试中心,杭州,310027

4.浙江大学材料系,杭州,310027

5.浙江大学材料系,杭州,310027

6.浙江大学材料系,杭州,310027

基金项目: 国家自然科学基金(50131014)

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

PHASE STRUCTURE AND ELECTROCHEMICAL PROPERTIES OF La-Mg-Ni SYSTEM AB3 TYPE HYDROGEN STORAGE ELECTRODE ALLOYS

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.

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