镁基非晶电极合金的容量衰减机制探讨

稀有金属, 2013, 37(1): 14-20. doi: 10.3969/j.issn.0258-7076.2013.01.003

镁基非晶电极合金的容量衰减机制探讨

黄林军 ^1, , 王彦欣 ^2, , 唐建国 ^3, , 吴东昌 ^4, , 王瑶 ^5, , 刘继宪 ^6,

1.青岛大学化学化工与环境学院,山东青岛 266071

2.青岛大学化学化工与环境学院,山东青岛 266071

3.青岛大学化学化工与环境学院,山东青岛 266071

4.西安交通大学理学院,陕西西安 710049

5.青岛大学化学化工与环境学院,山东青岛 266071

6.青岛大学化学化工与环境学院,山东青岛 266071

基金项目: 中国博士后科学基金项目(20100481299) 山东省高校科技计划项目(J11LD03) 山东省博士基金项目(BS2009CL039) 青岛市科技发展计划项目(12-1-4-2-(17)-jch)

关键词： Mg-Ni-Nd系电极合金 , 微观结构 , 衰减机制 , 非晶

Capacity Fading Mechanism for Mg-Based Amorphous Electrode Alloys

采用熔体快淬法制备了(Mg70.6 Ni29.4)100-xNdx(x=2,5,10,15)电极合金带,用恒流充放电的方法在三电极电池测试仪上测定其电化学循环性能.用X射线衍射仪、场发射扫描电镜和高分辨电镜对合金在充放电循环过程中的组织结构变化进行了动态检测.结果表明:(Mg70.6 Ni29.4)90Nd10非晶电极合金拥有最高的放电容量(580.5 mAh·g-1),经过20个循环以后,合金表面存在严重的氧化(含氧量为26.7％)和开裂粉化现象;在充放电循环过程中,合金内部逐渐形核长大,形核的初生相NdMg2 Ni9最终转化为Mg2 Ni,α-Mg和Nd2H5相;非晶态Mg-Ni-Nd电极合金在充放电循环过程中放电容量的衰减来自于内外两个方面的综合效应:合金表面碱液的氧化腐蚀和开裂粉化以及非晶合金的晶化导致其贮氢机制失效,反应动力学性能下降,从而引起放电容量的衰减.

参考文献

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