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RE-Mg贮氢合金及其电化学性能

陈永刚  
【摘要】: 本文主要从熔炼制备、机械球磨、碱性化学镀覆镍处理等方面,对以富镧混合稀土Ml替代纯La而形成的Ml_2Mg_(17)型RE-Mg贮氢合金进行了较为系统的研究。运用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜分析(SEM)及能谱分析(EDS)、电化学测试(ET)等方法研究了合金各种不同体系的相结构、微观组织形貌和合金电极的电化学性能。研究结果表明: (1)用熔盐覆盖法可以制备出结构稳定、组织均一的以Th_2Ni_(17)型为主相的Ml_2Mg_(17)贮氢合金。所制备的Ml_2Mg_(17)合金,在基体中含有少量包晶反应遗留的固溶体LaMg_3,晶界处的镁含量偏高。 (2)经过高能球磨后,Ml_2Mg_(17)/Ni合金粉体系中有少量AB_5型MlNi_5新相产生;Ml_2Mg_(17)/MlNi_5合金粉体系中存在于原始Ml_2Mg_(17)合金中的非主相明显减少;经过所实施的工艺高能球磨后,各合金体系中没有产生明显的氧化产物。 (3)对Ml_2Mg_(17)合金实施碱性镀覆镍处理后,合金粉表面呈蚕茧状,合金粉粒变小,合金粉所含的主要成分仍是Ml_2Mg_(17);施镀后合金粉表面含有一层Ni-P合金; (4)Ml_2Mg_(17)铸态合金的放电容量比较低,而且活化性能较差,循环寿命也很低; 西安理工大学硕士学位论文 普通球磨对M12Mgl州i合金体系的电化学性能影响不大,而经过高能球磨后 M12Mgl7/Ni合金的放电容量提高很大,合金的活化性能和循环稳定性也得到明显改 善:M12Mgl7/MINis合金体系经过高能球磨后,屯化学性能明显的要好与其理论值。 (5)经过1、2号方案碱性镀镍处理M!。Mg;,合金粉的电化学性能均有不同程度的 改善,尤以1号更为显著。其放电容量、循环稳定性都有明显的提高;而经过3号方 案碱性镀镍处理M12Mgl7合金粉的电化学性能很差,电化学容量极低,循环寿命很小。 (6)经过高能球磨后,MI。Mg,;合金粉粒径减少,提高了电极反应的交换电流密 度i\降低了放电过电位刁;,合金电极的放屯屯压增大:经过碱性化学镀镍以后, M12Mg;,合金电极反应时的放电过电位汀;降低,合金电极的放电电压增大。


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