论文部分内容阅读
本文是在对国内外La-Mg-Ni系储氢合金研究进展进行全面综述的基础上,确定以La-Mg-Ni系A2B7型储氢合金为研究对象,采用XRD、SEM、Rietveld全谱拟合等材料研究方法和电化学测试方法对该系列储氢合金的微观组织和电化学性能进行了研究,重点研究了La-Mg-Ni系A2B7型储氢合金的自放电性能。通过制备A2B7型相丰度较高的La0.7-xGd0.2MgxNi3.35Al0.15(x=0-0.4)合金,来阐述Mg元素对稀土-镁-镍系储氢合金自放电的影响规律,同时又讨论了稀土氧化物的添加对合金自放电的影响规律。研究结果表明,Mg含量对合金的相组成有重要影响。退火合金的相组成主要由Ce2Ni7型、Gd2Co7型、PuNi3和CaCu5型相。当x≤0.17时,合金主相为Ce2Ni7型和Gd2Co7型,当x=0.15时,合金的Ce2Ni7型相丰度最高;随着Mg含量的增多,Ce2Ni7型物相渐少,Gd2Co7型物相渐多;当Mg含量x>0.2时,CaCu5型和PuNi3型两相丰度增加明显。由于合金相组织受到Mg含量的影响,导致合金的电化学性能随也之变化。随着Mg含量的添加,活化性能显著提高,而当x=0或0.4时,活化过程变慢。随合金中Mg含量的增加,合金电极的最大放电容量呈先升高后降低的规律,最大放电容量为368mAh-g-1(x=0.17)。合金的自放电主要包括两个方面:可逆自放电和不可逆自放电。由测试结果得出,合金的自放电容量损失主要由可逆自放电所致。随着Mg含量的增加,合金电极的荷电保持率从7.9%(x=0.0)增加到59.7%(x=0.17),然后又逐渐减小到1.8%(x=0.4)。合金电极自放电受环境氢分压影响很大,在1atm氢压下,合金的容量保持率有明显升高。最高能达到89.5%(x=0.17)。合金电极中添加不同稀土氧化物后,自放电均有不同程度的改变,其中添加了CeO2、Sm2O3的合金电极的自放电有所降低,说明此两种稀土氧化物对合金电极自放电有很好的抑制作用。经对合金粉末进行CeO2添加后,对其进行表而分析得出,其表面有一层薄膜包覆,对氢的逸出起到了一定的抑制作用。