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
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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
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快淬
,
La替代Mg
,
电化学贮氢
吕东生
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李伟善
稀有金属材料与工程
通过化学还原共沉积法引入元素Ni制备了三元非晶态Co-Ni-B合金,并研究了元素Ni对非晶Co-B合金电化学储氢性能的影响.结果表明,含镍23.8 at%非晶态Ni-Co-B合金的可逆放电容量约为250 mAh/g,较非晶Co-B合金下降约20 mAh/g,但循环稳定性二者相同,即在650mA/g的高电流密度下循环60次容量几乎保持不变.但进一步增加Ni含量,含镍35.8 at%的非晶态Ni-Co-B合金的放电容量和循环稳定性都较不掺杂时发生大幅下降.但是,元素Ni的引入能有效抑制高电流密度充电过程中Co-B合金表面大量氢气的析出,减小电极放电电压平台和容量在循环过程中的波动.这可能得益于以下2个原因:(1) 非晶Ni-Co-B合金对水分解的电催化活性降低;(2) 吸附态氢原子在非晶Ni-Co-B合金基体中的扩散速度高于在Co-B合金中的扩散速度.
关键词:
电化学储氢
,
非晶态Co-B合金
,
Ni掺杂
,
析氢
张羊换
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赵栋梁
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任慧平
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郭世海
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祁焱
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王新林
稀有金属材料与工程
为了改善Mg2Ni型合金的电化学贮氢性能,用Co部分替代合金中的Ni.用快淬工艺制备了纳米晶和非晶Mg20Ni10-xCox(x=0,1,2,3,4)电极合金,用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构,测试了合金的电化学贮氢性能.结果表明,Co替代Ni不改变合金的Mg2Ni主相,但形成了第二相MgCo2.在快淬(X=O)合金中没有发现非晶相,但快淬(x=4)合金显示了纳米晶、非晶结构,表明Co替代Ni提高了Mg2Ni型合金的非晶形成能力.Co替代Ni显著的改善了合金的电化学贮氢性能,包括放电容量和电化学循环稳定性,这主要归因于Co替代Ni提高了合金的非晶形成能力.
关键词:
Mg2Ni型合金
,
快淬
,
微观结构
,
电化学贮氢
