快淬Mg20-xLaxNi10(x=0-6)合金的电化学贮氢性能

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Mg20-xLaxNi10 (x = 0, 2, 4, 6)电极合金。用XRD、SEM和HRTEM分析了快淬合金微观结构,测试了合金的电化学贮氢性能及氢在合金中的扩散系数(D)。结果发现,快淬含La合金显示了以非晶相为主的结构,但快淬无La合金中没有出现非晶相,表明La替代Mg提高了合金的非晶形成能力。当x=2时,La替代Mg不改变合金的主相Mg2Ni,但出现少量的LaMg3及La2Mg17相。当La替代量x≥4时,合金的主相改变为(La, Mg)Ni3+LaMg3相。铸态合金的放电容量随La含量的增加而增加,快淬态合金的放电容量随La含量的变化有极大值。快淬对合金的电化学贮氢性能的作用与其成分相关,快淬对x=2合金的性能具有最显著的作用。当淬速从0 m/s (铸态被定义为淬速0 m/s) 增加到30 m/s时,x=2合金20次充放循环后的容量保持率从37.3%增加到78.3%,放电容量从197.2 mA·h/g增加到406.5 mA·h/g,高倍率放电能力从48.3%增加到56.8%。氢扩散系数(D)从0.81×10-11 cm2/s增加到1.80×10-11 cm2/s,极限电流密度(IL)从76 mA/g增加到533 mA/g。
Mg2Ni型电极合金 快淬 La替代Mg 电化学贮氢
张羊换 侯忠辉 李霞 张国芳 胡锋 赵栋梁
钢铁研究总院功能材料研究所,北京 100081;内蒙古科技大学省部共建国家重点实验室培育基地,内蒙古包头 014010 内蒙古科技大学省部共建国家重点实验室培育基地,内蒙古包头 014010 钢铁研究总院功能材料研究所,北京 100081
国内会议
第5届海内外中华青年材料科学技术研讨会暨第13届全国青年材料科学技术研讨会
西安
中文
330-340
2011-10-13(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)