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本文在全面综述A2B型、AB2型、AB3型、AB5型、A5B19型贮氢电极国内外研究状况的基础上,确定了La-Mg-Ni系A5B19型贮氢电极合金作为研究对象,采用XRD衍射分析仪,CS310电化学工作站,Land测试仪等仪器,比较系统的研究了快速凝固速度(0m/s~25m/s)对La4MgNi17Co2、La4MgNi17.5Mn1.5合金相结构以及电化学性能的影响规律与机制。此外,还对Al元素替代及退火处理对快凝A5B19型合金(快凝速度15m/s)性能的影响进行了研究,力求通过对合金快凝工艺的优化,进一步得到较好综合电化学性能的A5B19型系列合金。通过对铸态和快凝La4MgNi17Co2合金研究发现,合金主要由LaNi5、Ce5Co19、Pr5Co19三相构成。随着快速凝固速度的增加,合金的循环稳定性显著提高。铸态合金的容量保持率S100只有57.20%,而当快速凝固速度达到25m/s时,合金的S100提高到71.27%。综合比较发现快速凝固速度为25m/s时的La4MgNi17Co2具有良好的综合电化学性能,其最大放电容量达到345.25mAh/g,活化次数为2次,高倍率放电性能HRD900=83.12%。循环寿命S100为71.27%。通过对快凝LaMg0.25Ni4.0-xCo0.75Alx(x=0~0.3)(快凝速度15m/s)合金的研究发现,合金主要由LaNi5、Ce5Co19、Pr5Co19三相构成。随着Al含量的增加,LaMg0.25Ni4-xCo0.75Alx(x=0~0.3)合金的最大放电容量不断下降,最大放电容量有Cmax由x=0时的356.00mAh/g下降到x=0.3时的301.55mAh/g。合金的循环稳定性则随着Al元素的增加而明显提高,经过100次循环后,合金电极容量的保持率S100从x=0的59.07%上升到x=0.3时的85.99%。高倍率放电性能随着Al含量的增加先增加后降低。综合比较发现,当x=0.05时快凝合金具有较好的综合性能,其最大放电容量为352.24 mAh/g,经过2次循环能够活化,循环寿命S100为71.15%。高倍率放电性能HRD900=87.54%。通过对铸态和快凝La4MgNi17.5Mn1.5合金研究发现,合金由LaNi5、LaNi2、Pr5Co19三相构成,电化学测试表明,合金表现出良好的活化性能。随着快速凝固速度的增加活化性能有所下降,但影响不大。随着快速凝固速度的增加,La4MgNi17.5Mn1.5合金的最大放电容量不断下降,合金的高倍率放电性能随着快速凝固速度的增加而降低。综合比较发现快速度凝固速度为15m/s时的合金具有较好的综合性能,其最大放电容量为314.27mAh/g,经过3次循环就能活化,高倍率放电性能HRD900=86.98%环寿命S100为67.18%。对快凝15m/s的La4MgNi17Co2合金进行不同温度和保温时间退火处理研究发现,所有合金均主要由Pr5Co19相、Ce5Co19相、LaNi5相组成。电化学测试表明,所有合金均有良好的活化性能,2~3个循环即可活化。合金的最大放电容量随着退火时间的增加而减少。但提高退火温度则先减小后增大。综合比较发现当退火温度为1173K,8h时,快凝La4MgNi17Co2合金电极具有较好的综合性能,其最大放电容量为341.7mAh/g,循环寿命S100为72.74%,合金高倍率性能HRD900为85.45%,合金经过3次循环能够活化。