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无钕AB_5型贮氢合金成分与低温放电行为的研究

陶明大  
【摘要】:现已广泛应用的镍氢电池由于其低温性能较差,在军事装置和寒冷地区等领域的推广受限。影响镍氢电池低温性能的关键是贮氢合金。本文在分析评述国内外相关研究现状及存在问题的基础上,提出并重点研究了无钕AB_5型(LaCePr)(NiCoMnAl)_5贮氢合金成分对低温性能的影响规律及其作用机制,得到了如下重要的研究结果: 1.系统研究了A侧成分和B侧成分及非化学计量比对贮氢合金在—40℃低温下0.2C和0.4C放电容量和常温0.2C和1C放电容量的影响规律。 1) A侧成分影响规律:(1)单一稀土贮氢合金。CeB_5合金的低温放电容量远高于LaB_5和PrB_5合金,而LaB_5的低温放电容量比PrB_5稍高。(2)二元稀土贮氢合金。铈含量的增加有利于合金低温放电容量的提高,而镧和镨的增加不利于合金的低温放电。当合金中镧或镨的含量在20%—40%范围内时,合金的低温放电容量随镧和镨的变化而基本保持不变,且含镧合金的容量比含镨合金的容量高得多。(3)三元稀土贮氢合金。对均匀设计试验结果的回归分析表明,合金的低温放电容量与合金中铈含量的平方呈正相关。(4)在均匀设计的基础上增加三元稀土合金中的铈含量引起合金低温放电容量下降。(5)在均匀设计的基础上改变三元稀土合金中镨的含量,发现一定的镨有利于合金的低温放电容量。 2) B侧成分影响规律:(1)B侧成分的均匀设计表明,合金的低温放电容量与合金钴的含量呈负相关。(2)在均匀设计的基础上改变钴的含量,发现合金的低温放电容量随钴含量的增加先减小后增大。(3)在均匀设计的基础上改变铝的含量,发现合金的低温放电容量随铝含量的增加有增大的趋势。(4)在


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