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文檔簡(jiǎn)介
1、本文在全面綜述 A2B型、AB2型、AB3型、AB5型、A5B19型貯氫電極國(guó)內(nèi)外研究狀況的基礎(chǔ)上,確定了La-Mg-Ni系A(chǔ)5B19型貯氫電極合金作為研究對(duì)象,采用XRD衍射分析儀,CS310電化學(xué)工作站,Land測(cè)試儀等儀器,比較系統(tǒng)的研究了快速凝固速度(0m/s~25m/s)對(duì) La4MgNi17Co2、La4MgNi17.5Mn1.5合金相結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)性能的影響規(guī)律與機(jī)制。此外,還對(duì)Al元素替代及退火處理對(duì)快凝A5B19型合金
2、(快凝速度15m/s)性能的影響進(jìn)行了研究,力求通過(guò)對(duì)合金快凝工藝的優(yōu)化,進(jìn)一步得到較好綜合電化學(xué)性能的A5B19型系列合金。
通過(guò)對(duì)鑄態(tài)和快凝La4MgNi17Co2合金研究發(fā)現(xiàn),合金主要由LaNi5、Ce5Co19、Pr5Co19三相構(gòu)成。隨著快速凝固速度的增加,合金的循環(huán)穩(wěn)定性顯著提高。鑄態(tài)合金的容量保持率S100只有57.20%,而當(dāng)快速凝固速度達(dá)到25m/s時(shí),合金的S100提高到71.27%。綜合比較發(fā)現(xiàn)快速凝固速
3、度為25m/s時(shí)的La4MgNi17Co2具有良好的綜合電化學(xué)性能,其最大放電容量達(dá)到345.25mAh/g,活化次數(shù)為2次,高倍率放電性能HRD900=83.12%。循環(huán)壽命S100為71.27%。
通過(guò)對(duì)快凝LaMg0.25Ni4.0-xCo0.75Alx(x=0~0.3)(快凝速度15m/s)合金的研究發(fā)現(xiàn),合金主要由 LaNi5、Ce5Co19、Pr5Co19三相構(gòu)成。隨著 Al含量的增加,LaMg0.25Ni4-xC
4、o0.75Alx(x=0~0.3)合金的最大放電容量不斷下降,最大放電容量有 Cmax由x=0時(shí)的356.00mAh/g下降到x=0.3時(shí)的301.55mAh/g。合金的循環(huán)穩(wěn)定性則隨著Al元素的增加而明顯提高,經(jīng)過(guò)100次循環(huán)后,合金電極容量的保持率S100從x=0的59.07%上升到x=0.3時(shí)的85.99%。高倍率放電性能隨著Al含量的增加先增加后降低。綜合比較發(fā)現(xiàn),當(dāng)x=0.05時(shí)快凝合金具有較好的綜合性能,其最大放電容量為35
5、2.24 mAh/g,經(jīng)過(guò)2次循環(huán)能夠活化,循環(huán)壽命S100為71.15%。高倍率放電性能HRD900=87.54%。
通過(guò)對(duì)鑄態(tài)和快凝La4MgNi17.5Mn1.5合金研究發(fā)現(xiàn),合金由LaNi5、LaNi2、Pr5Co19三相構(gòu)成,電化學(xué)測(cè)試表明,合金表現(xiàn)出良好的活化性能。隨著快速凝固速度的增加活化性能有所下降,但影響不大。隨著快速凝固速度的增加,La4MgNi17.5Mn1.5合金的最大放電容量不斷下降,合金的高倍率放電
6、性能隨著快速凝固速度的增加而降低。綜合比較發(fā)現(xiàn)快速度凝固速度為15m/s時(shí)的合金具有較好的綜合性能,其最大放電容量為314.27mAh/g,經(jīng)過(guò)3次循環(huán)就能活化,高倍率放電性能HRD900=86.98%環(huán)壽命S100為67.18%。
對(duì)快凝15m/s的La4MgNi17Co2合金進(jìn)行不同溫度和保溫時(shí)間退火處理研究發(fā)現(xiàn),所有合金均主要由 Pr5Co19相、Ce5Co19相、LaNi5相組成。電化學(xué)測(cè)試表明,所有合金均有良好的活化
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