张羊换
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赵栋梁
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韩晓英
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董小平
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郭世海
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王新林
稀有金属材料与工程
在不同的球磨时间下,应用机械合金化法制备出Mg2-xZrxNi(x=0,0.15,0.3,0.45,0.6)电极合金.系统地测试了合金的微观结构及电化学性能,研究了球磨时间对合金微观结构及电化学性能的影响.XRD及 TEM的分析结果表明,合金中的非晶相随球磨时间的延长而增加.电化学测试的结果显示,随球磨时间的增加,合金的循环稳定性及放电电压特性得到显著改善.球磨时间对合金容量的影响与合金的成分相关,对于x≤0.3的合金,其放电容量随球磨时间的延长而单调增加;而对于x>0.3的合金,放电容量随球磨时间的增加有一个极大值.
关键词:
Mg2Ni型电极合金
,
机械合金化
,
微观结构
,
电化学性能
张羊换
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蔡颖
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王煜
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任慧平
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郭世海
,
赵栋梁
功能材料
为了改善Mg2Ni型合金的电化学贮氢性能,用La部分替代Mg,并用铸造及快淬工艺制备了Mg2-xLaxNi（x=0、0.2、0.4、0.6）电极合金,获得长度连续,厚度约为30μm,宽度约为25mm的薄带。用XRD、SEM和HRTEM分析了快淬合金薄带的微观结构,测试了合金薄带的电化学性能、电化学交流阻抗谱（EIS）及氢在合金中的扩散系数（D）。结果发现,在快淬无La合金中没有出现非晶相,但快淬La替代合金显示了以非晶相为主的结构,表明La替代Mg提高了合金的非晶形成能力。当x≤0.2时,La替代Mg不改变合金的Mg2Ni型主相,但出现少量的LaMg3及La2Mg17相。La替代及快淬明显改善合金的电化学贮氢性能。其中,Mg2La0.2Ni合金具有最佳的综合电化学性能。当淬速从0m/s（铸态被定义为淬速0m/s）增加到30m/s时,Mg2La0.2Ni合金的放电容量从197.2mAh/g增加到406.5mAh/g,20次充放循环后的容量保持率从52.7%增加到81.4%,高倍率放电能力从48.3%增加到56.8%,氢扩散系数（D）从8.12×10-12cm2/s增加到1.80×10-11cm2/s。
关键词:
Mg2Ni型电极合金
,
快淬
,
La替代Mg
,
电化学贮氢
