铸态La1-xSmxMg3.6Co0.4(x=0～0.4)合金的贮氢性能

稀有金属, 2016, 45(8): 1938-1942.

铸态La1-xSmxMg3.6Co0.4(x=0～0.4)合金的贮氢性能

翟亭亭 ^1, , 杨泰 ^2, , 袁泽明 ^3, , 许胜 ^4, , 张羊换 ^5,

1.钢铁研究总院,北京100081;东北大学,辽宁沈阳110819

2.钢铁研究总院,北京,100081

3.钢铁研究总院,北京,100081

4.钢铁研究总院,北京,100081

5.钢铁研究总院,北京,100081

基金项目: National Natural Science Foundations of China (51161015,51371094) Natural Science Foundation of Inner Mongolia,China (2011ZD10)

关键词： La-Mg-Ni系合金 , 贮氢性能 , 焓变 , 熵变 , 电化学性能

Hydrogen Storage Properties of as-Cast La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x=0～0.4) Alloys

Keywords： La-Mg-Ni based alloy , hydrogen storage properties , enthalpy change , entropy change , electrochemical performances

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.

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