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快速凝固LaMg0.25Ni4.0-xCo0.75Alx(x=0~0.3)合金的相结构与电化学性能

朱凡红 , 魏范松 , 肖佳宁 , 蔡鑫 , 高旭红

金属功能材料 doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2015070

对LaMg0.25Ni4.0-xCo0.75Alx(x=0~0.3)系列合金进行了快速凝固处理(15 m/s),系统研究了该条件下Al部分替代Ni对合金相结构和电化学性能的影响.XRD分析结果表明,合金主要由La4 MgNi19相(A5B19型)和La-Ni5相(CaCu5型)相组成,两相的晶胞体积(V)和LaNi5相的相丰度均随x的增加而增大.电化学性能测试表明,x的增加,会使合金的活化性能、最大放电容量以及高倍率放电性能(HRD)下降,但循环稳定性有明显改善,如100次循环后的容量保持率(S100)从x=0的59.07%提高到了x=0.3合金的85.99%.研究认为,合金中较高吸氢相(A5B19型)随x的增加而减少是导致合金电极最大放电容量下降的主要原因,而循环寿命的改善则是由于Al含量的增加降低了合金颗粒的吸氢体积膨胀率,同时减小了两种吸氢主相在吸放氢过程中产生的内应力,从而降低了合金电极的粉化程度所致.

关键词: 贮氢合金 , 快速凝固 , 晶体结构 , 电化学性能 , La-Mg-Ni系

La4MgNi19-xCox(x=0~2)贮氢合金的相结构和电化学性能

魏范松 , 胥小丽 , 肖佳宁 , 蔡鑫 , 魏范娜

中国有色金属学报

采用中间合金法在感应熔炼炉中制备La 4 MgNi 19?x Co x (x=0~2)合金,研究Co部分替代Ni对合金相结构和电化学性能的影响。XRD测试结果表明:合金主要由La4MgNi19(Ce5Co19+Pr5Co19)相和LaNi5相组成;x的增加有利于促进La 4 MgNi 19相的形成,且晶胞体积随之增大。显微组织观察发现,合金为树枝晶结构,x的增加会使树枝晶变细。电化学测试表明:合金均具有良好的活化性能和高倍率放电性能(HRD 600>92.57%);随着x的增加,合金的最大放电容量明显提高(从x=0时的359.23 mA?h/g增大到x=2的380.85 mA?h/g),而循环寿命则先下降后逐渐提升。高倍率放电性能主要由合金电极的扩散系数控制,而循环稳定性的下降则是由于合金中La4MgNi19相的增加使膨胀率和晶间应力集中增大加速粉化所致。

关键词: 贮氢合金 , A5B19型 , 晶体结构 , 电化学性能 , La-Mg-Ni系

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