刘素霞
,
任雁秋
,
张捷宇
,
李谦
,
周国治
,
赵显久
,
吴广新
稀有金属材料与工程
研究了Co和Cu取代Ni以及磁热处理对La0.67Mg0.33Ni3-xMx(M=Co,Cu)(x=0,0.5)合金吸放氢反应热力学和动力学性能的影响.结果表明,Ni被Co和Cu元素部分替代后,合金的吸放氢量增大,放氢温度降低,吸放氢特征时间(tc减小,吸放氢过程中的扩散活化能降低.磁热处理明显地提高了3种铸态合金的吸氢量,增大了吸放氢平台宽度,改善了合金的吸放氢动力学性能,其中磁热处理对La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5合金改性效果最好,吸放氢量分别为1.40%和1.32%(质量分数,下同),放氢峰所对应的温度为77.8℃,吸放氢特征时间"tc"为91.4和379.3 s,吸放氢扩散活化能分别为16.3和23.3 kJ/mol.
关键词:
La-Mg-Ni型贮氢合金
,
元素取代
,
磁热处理
,
热力学
,
动力学
廖彬
,
雷永泉
,
吕光烈
,
陈立新
,
葛红卫
,
潘洪革
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.01.009
XRD Rietveld分析显示,LaxMg3-xNi9(x=1.0-2.3)均由六方PuNi3型结构的主相及少量LaNi5及MgNi2杂相组成,主相的晶胞参数随x的增加而线性增大.合金的氢化物仍保持PuNi3型结构,但其晶胞体积有较大的膨胀.电化学测试表明,随x增加,合金的最大放电容量由88.3(x=1.0)逐渐增大到397.5 mA·h/g(x=2.0),然后又降低到230 mA·h/g(x=2.3).对放电容量超过348 mA·h/g的合金(x=1.7-2.2),在放电电流i=400-1200 mA/g的条件下,合金的高倍率放电性能(HRD)均随x增加而有不同程度的降低.HRD的缓慢降低主要与合金电极进行电荷迁移反应时的电催化活性的逐渐降低有关,而在x＞2.0时,HRD的快速降低与氢在合金中的扩散速率明显降低有关,上述合金经100次循环后合金的容量保持率为55.7%-62.9%,容量衰退较快与循环过程中La和Mg的氧化腐蚀以及合金较大的吸氢体积膨胀率有关.
关键词:
La-Mg-Ni型贮氢合金
,
PuNi3型结构
,
PCT曲线
,
电化学性能
,
氢扩散速率
廖彬
,
雷永泉
,
吕光烈
,
陈立新
,
葛红卫
,
潘洪革
金属学报
XRD Rietveld分析显示, LaxMg3-xNi9(x=1.0-2.3)均由六方PuNi3型结构的主相及少量LaNi5及MgNi2杂相组成,主相的晶胞参数随x的增加而线性增大。合金的氢化物仍保持PuNi3型结构, 但其晶胞体积有较大的膨胀。电化学测试表明, 随x增加, 合金的最大放电容量由88.3 (x=1.0)逐渐增大到397.5 mAh/g(x=2.0)， 然后又降低到230 mAh/g(x=2.3)。对放电容量超过348 mAh/g的合金(x =1.7-2.2), 在放电电流i=400-1200 mA/g的条件下, 合金的高倍率放电性能(HRD)均随x增加而有不同程度的降低.HRD的缓慢降低主要与合金电极进行电荷迁移反应时的电催化活性的逐渐降低有关, 而在x>2.0时, HRD的快速降低与氢在合金中的扩散速率明显降低有关.上述合金经100次循环后合金的容量保持率为55.7%-62.9%，容量衰退较快与循环过程中La和Mg的氧化腐蚀以及合金较大的吸氢体积膨胀率有关。
关键词:
La-Mg-Ni型贮氢合金
,
hydrogen storage
,
alloy
