王可
,
罗永春
,
梅兴志
,
张国庆
,
康龙
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.10.004
以综合电化学性能较佳的低镁含量合金La0.64 Gd0.2 Mg0.16 Ni3.1 Co0.3 Al0.1为基础,通过改变Mg元素含量的添加方式,用感应熔炼方法与热处理制备了La0.64 Gd0.2 Mg0.16(1+x)Ni3.1 Co0.3 Al0.1系列合金,系统研究了该条件下镁元素成分波动(Mg过量值x)对La-Mg-Ni系A2B7型合金微观结构和电化学性能的影响规律.合金相结构分析表明,合金退火组织由主相Ce2 Ni7(Gd2 Co7)型以及Pr5 Co 19型、PuNi3型和CaCu5型多相组成,随Mg过量值x增加,合金中主相Ce2 Ni7型相丰度呈现先增加后减小的趋势;当Mg过量值0＜x≤50％时,合金组织的Ce2 Ni7型主相相丰度达到81.04％～87.18％;x=0,80％时,Ce2 Ni7型主相丰度减小至76.3％以下.电化学测试结果表明,随Mg过量值x增加,合金电极最大放电容量呈先增加后降低趋势,x=10％时合金具有最高电化学放电容量(384.6 mAh·g-);当Mg过量值x在5％～50％范围内变化时,其电极循环稳定性均保持在S100≥90％,此时镁元素成分波动变化对合金电极循环稳定性的影响不敏感.合金电极的高倍率放电性能(HRD)随Mg过量值的增加呈先增大后减小趋势,其中电极表面的电荷转移速率是影响合金电化学反应动力学性能的主要控制步骤.
关键词:
R-Mg-Ni系A2B7型储氢合金
,
Mg元素
,
微观组织
,
电化学性能
梅兴志
,
罗永春
,
张国庆
,
康龙
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150125
真空电弧熔炼制备了 A2B7型 La1-xScxNi2.6Co0.3Mn0.5Al0.1(x=0~0.5)储氢合金并进行退火热处理。XRD 及SEM/EDS分析结果表明，合金退火组织由La2Ni7、LaNi5、LaNi和ScNi2等相组成。合金生成焓计算表明， Sc-Ni体系的生成焓比 La-Ni 和 Mg-Ni 体系的生成焓更负，这是含 Sc 合金易于形成 ScNi2相以及成相规律有别于含Mg合金的主要原因之一。合金电极最大放电容量和循环寿命S100随着Sc含量x增加均呈先增大后减小规律，当x=0.2时，合金电极具有最大的放电容量(267.1 mAh/g)和较好的容量保持率S100(80.47%)。掺入适量Sc元素后可抑制A2B7型合金的氢致非晶化，但掺入Sc后合金易形成难吸氢的ScNi2相，这是合金电极容量不高的主要原因。
关键词:
稀土-镍系A2B7型储氢合金
,
钪元素替代
,
相结构
,
电化学性能
