MG-NI-La塊體非晶合金的晶化轉變和電化學性能研究.pdf

1、鎂基非晶合金具有優(yōu)良的吸氫動力學性能和儲氫性能，受到了Ni/MH研究者們的廣泛關注。本次研究在國內國外鎂鎳基非晶合金儲氫性能的研究進展的基礎上，運用實驗室自行研制的銅模噴注設備制備了Mg-Ni-La塊體非晶合金。采用XRD、SEM、DSC等儀器設備對Mg-Ni-La非晶合金的微觀組織結構進行了測試分析，采用Land測試系統(tǒng)和P-C-T測試系統(tǒng)對Mg-Ni-La非晶合金的電化學性能進行了詳細的研究。研究了添加稀土元素Y對Mg-Ni-La非

2、晶合金的非晶形成能力和電化學儲氫性能的影響。
　　本文采用球磨的方法來細化合金的顆粒，研究了球磨時間對Mg-Ni-La非晶合金電極電化學性能的影響。當球磨6h之后非晶合金的放電容量可以達到395.7 mAh/g，并且在經過20次的循環(huán)充放電后其放電容量的保持率可以達到90.25％，是所測試的數據之中綜合性能最好的。在經過球磨機球磨之后非晶合金顆粒得到了明顯的細化，并且隨著球磨時間的延長非晶合金的顆粒越發(fā)細小，而且非晶合金顆粒的棱角

3、也逐步地被磨平，其形態(tài)也變的均勻，同時有成為球狀料的趨勢。
　　采用電化學方法測定了非晶合金儲氫材料的P-C-T曲線，研究了Mg60Ni23.6La16.4非晶合金電極的電化學儲氫性能，結果表明Mg60Ni23.6La16.4非晶合金電極充電的電壓介于了-0.9～-1.1V之間，隨著充電容量的不斷增加，其充電電壓也在不斷上升。其放電電壓則介于-0.86～-1.0V之間，而且在0～300 mAh/g中間存在一個比較明顯的放電平臺。電

4、極在298K下放氫平臺介于0.01MPa和0.1MPa之間，其最大放氫量可以達到1.5938％。
　　通過研究發(fā)現，元素Y的添加降低了Mg-Ni-La合金的過冷液相區(qū)△Tx，通過對比發(fā)現Mg60Ni23.6La15.9Y0.5合金對應的過冷液相區(qū)△Tx是最大的，升溫速率由10 K/min上升到80 K/min的過程中，Mg60Ni23.6La15.9Y0.5非晶合金的5個特征溫度也都移到了高溫區(qū)域，同時，其過冷液相區(qū)△Tx也逐漸增

5、加。
　　實驗研究了Mg60Ni23.6La15.9Y0.5非晶合金電極的電化學性能，研究結果發(fā)現Mg60Ni23.6La15.9Y0.5非晶合金電極在充放電的過程中其非晶態(tài)的結構在緩慢的被晶化，同時在循環(huán)的過程中產生了Mg2NiH4和Mg2Ni等晶體相，并且隨著充放電循環(huán)的進行在合金電極的表面也出現了被電極液腐蝕氧化所形成的Mg(OH)2相。稀土元素Y的添加使非晶合金電極最大放電容量和容量保持率均呈現先增大后減小的規(guī)律，其高倍率