张羊换
,
任慧平
,
杨泰
,
尚宏伟
,
翟亭亭
,
赵栋梁
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.19.008
为了改善 La-Mg-Ni 系 A2 B7型电极合金的电化学循环稳定性,在合金中添加少量 Si。采用真空感应熔炼制备了 La0.8 Mg0.2 Ni3.3 Co0.2 Six (x=0~0.2)电极合金,并将部分合金在真空条件下,温度为900、950、1000和1050℃下进行了退火处理。用 XRD、SEM分析了铸态及退火态合金的微观结构,测试了铸态及快淬态合金的电化学循环稳定性。结果表明,铸态及快淬态合金均具有多相结构,包括两个主相(La, Mg)2 Ni7和 LaNi5及一个残余相 LaNi3。添加 Si 使LaNi5相增加而(La,Mg)2 Ni7相减少。合金的电化学循环稳定性随 Si 含量的增加而增加,当 Si 含量x从0增加到0.2时,铸态合金100次充放循环后的容量保持率(S100)从64.2%增加到73.1%,而950℃退火态合金的S100值从80.3%增加到93.7%。
关键词:
A2B7型电极合金
,
添加 Si
,
退火
,
微观结构
,
循环稳定性
张羊换
,
袁泽明
,
翟亭亭
,
杨泰
,
张国芳
,
赵栋梁
材料研究学报
在合金中添加Cu及Nd,用真空快淬技术制备纳米晶-非晶Mg2Ni型(Mg2Ni10Cu2)100-xNdx=0,5,10,15,20)合金,研究了淬速及Nd含量对合金结构及贮氢动力学性能的影响.XRD及TEM分析结果表明,铸态合金具有多相结构,包括主相Mg2Ni和第二相Nd5Mg41、Mg6Ni和NdNi.快淬无Nd合金具有完全的纳米晶结构,而含Nd合金则具有纳米晶-非晶结构,表明添加Nd提高了合金的非晶形成能力.贮氢动力学测试结果表明,快淬和添加Nd显著提高了合金的气态及电化学贮氢动力学.合金的高倍率放电能力(HRD)随着淬速和Nd含量的增加先增加而后减小,这主要归因于快淬及添加Nd显著提高了合金的氢扩散系数()和极限电流密度(IL),同时增大了电荷转移阻抗(Rct).
关键词:
金属材料
,
Mg2Ni型合金
,
快淬
,
添加Nd
,
贮氢动力学
翟亭亭
,
杨泰
,
袁泽明
,
许胜
,
张羊换
稀有金属
采用真空感应熔炼方法制备了La1-xSmxMgNi3.6Co0.4(x=0～0.4)合金,并系统研究了Sm替代La对合金相结构、形貌、以及贮氢性能的影响.利用XRD和SEM分析了合金的相结构.结果表明,合金包含LaMgNi4和LaNi5两相;La1-xSmxMgNi3.6Co0.4(x=0～4)系列合金在348 K,3 MPa下的气态吸氢量(质量分数,％)随着Sm添加呈现逐渐降低的趋势,分别为1.859、1.707、1.585、1.578、1.471;合金的P-C-T曲线显示LaMgNi4相在吸放氢时有平坦的平台压,同时通过在323,348,373K下对合金P-C-T曲线的研究表明,La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x=0～0.4)合金中LaMgNi4相在吸氢过程中的焓变在x=0时为-40.37 kJ/mol,随着Sm替代量增加到x=0.4,焓变降到了-26.99 kJ/mol.而熵变也从x=0时的-101.9 J·(mol/K)-1降到了x=0.4时的-77.56 J·(mol/K)-1;La1-xSmxMgNi3.6Co0.4(x=0～0.4)合金的电化学合金测试表明,最大放电容量随着Sm替代量的增加从347 mAh/g降到了270.5 mAh/g,但是合金的循环稳定性随着Sm替代的增加得到了很大的提高.
关键词:
La-Mg-Ni系合金
,
贮氢性能
,
焓变
,
熵变
,
电化学性能
