郭兴波
,
罗永春
,
高志杰
,
张国庆
,
康龙
功能材料
用高频感应熔炼法制备了稀土系La0.8-xGd0.2MgxNi3.3Co0.3Al0.1（x=0～0.4）储氢合金,并在氩气和1273K下对铸态合金进行退火处理,系统研究了用Mg部分替代La元素对合金微观组织和电化学性能的影响规律。合金相结构分析表明,合金组织主要由Pr5Co19型、PuNi3型、Ce2Ni7型和Ca-Cu5型相组成,随Mg含量增加,主相Pr5Co19型相含量先增加后减少,当x=0.15时达到最大值88.23%（质量分数）。电化学测试分析表明,随Mg含量的变化,合金电极最大放电容量和容量保持率均呈先增加后减小的规律,当x=0.15时,合金电极放电容量达到最大值377.9mAh/g,经100次充放电循环后其电极容量的保持率S100为90.2%,具有较好的电化学综合性能。
关键词:
A5B19型La-Mg-Ni系储氢合金
,
微观组织
,
储氢性能
,
电化学性能
方小飞
,
罗永春
,
高志杰
,
张国庆
,
康龙
功能材料
用感应熔炼方法熔炼A5B19型La0.68Gd0.2Mg0.12Ni3.3CoO．3A10.1合金，并在密闭容器中对合金进行不同温度（1173-1273K）下保温16h的热处理，采用电感耦合等离子发射光谱（ICP）、X射线衍射（XRD）、电子探针显微分析方法（EPMA）和电化学测试分析方法对比研究了退火温度对合金成分、微观组织和电化学性能的影响。结果表明，A5B19型合金组织主要由Ce5C019（Pr5Co19）型、PuNi3型和Ca-Cu5型等相组成，退火后舍金则形成以A5B19型（Pr5Co19和Ce5Co19）为主相的多相组织，随退火温度升高Pr5Co19型主相的相丰度逐渐增加，当T=1273K时其相丰度达到最大值87．8％（质量分数），而Ce5Co19型相仅为0．78％（质量分数）。电化学分析测试表明，退火温度对合金电极的活化性能和大电流放电特性影响不明显，但对电极容量和循环稳定性影响较大。在T=1273K退火后，合金电极放电容量为373．01mAh／g，经100次充放电循环后其电极容量保持率（S100）为90．20％，表现出较好的电化学性能。
关键词:
热处理
,
微观组织
,
A
,
B
,
。型相
,
电化学性能
罗永春
,
吴婷
,
高志杰
,
李嵘峰
,
林振
,
康龙
中国稀土学报
采用真空感应熔炼方法制备了La0.83Mg0.17Ni3.1Co0.3 Al0.1和La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.2-xCo0.3Alx(x=0～0.4)贮氢合金,并在氩气气氛900℃进行退火处理.通过X射线衍射(XRD)、显微电子探针(EPMA)分析方法和电化学测试分析研究了Gd和Al元素对合金微观组织和电化学性能的影响.研究结果表明,该系列合金退火组织主要由Ce2Ni7/Gd2Co7型、Pr5Co19型、PuNi3型和CaCu5型相组成;Gd元素的加入使合金中CaCu5型相明显减少,Ce2Ni7型/Gd2Co7型相显著增加,x=0.1时其相丰度达到81.2%;随Al含量x不断增加,合金中CaCu5型相丰度逐渐增多,当x=0.1～0.2时,CaCu5型相丰度为4%～5%,x=0.4时,其相丰度达到66.65%.电化学测试分析表明,Gd和Al元素对合金电极活化性能影响不大,当x=0.1时,含Gd合金电极放电容量达到最大值391mAh·g-1,随Al含量x进一步增加,合金电极放电容量降低.含Gd和加入适量的Al元素可使合金电极循环稳定性得到明显提高,当Al含晕x=0.1,0.2时,经100次充放电循环后其电极容量保持率S100分别为93.7%和90.1%,其中La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1合金具有最好的综合电化学性能.
关键词:
La-Mg-Ni系A2B7型储氢合金
,
微观组织
,
电化学性能
,
合金化
,
稀土
李嵘峰
,
康龙
,
高志杰
,
罗永春
中国稀土学报
在氩气气氛和1173 K保温条件下对La0.63 Gd0.2 Mg0.17Ni3.1 Co0.3 Al0.1储氢合金进行不同时间(t=8 ～168 h)的热处理,采用电感耦合等离子发射光谱(ICP)、X射线衍射(XRD)、电子探针显微分析方法(EPMA)和电化学测试分析方法对比研究了退火时间对合金显微组织演化和电化学性能的影响.研究结果表明,铸态合金组织由Ce2 Ni7型、Gd2Co7型、Pr5 Co19型、PuNi3型和CaCu5型相组成,其Ce2 Ni7型相的丰度为78.9％,随退火时间的延长,退火合金中Ce2 Ni7型相的丰度逐渐增加,当退火时间t=168 h时其相丰度达到94.5％,Ce2 Ni7型相结构的晶胞参数和晶胞体积随退火时间增加而减小.电化学测试分析表明,退火合金电极的电化学性能与Ce2 Ni7型相的丰度有密切关系,退火时间对合金电极的活化性能影响不大,但合金电极放电容量随退火时间的延长逐渐提高,当t=168 h时,合金电极放电容量达到最大值386.8mAh·g-1；退火时间对合金电极循环稳定性的提高和改善有不同程度的影响,当退火时间t=16～168 h时,经100次充放电循环后,其电极容量保持率S100=90.3％～91.5％.热处理能有效改善合金电极电化学反应的动力学性能,但不同退火时间对合金电极的高倍率放电性能影响不明显.
关键词:
热处理
,
La-Mg-Ni系储氢合金
,
相结构
,
电化学性能
,
稀土
