LiBr对球磨制备La-Mg-Ni复合贮氢材料电化学性能的影响

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氢能是一种具有高能量密度、资源丰富、热值高、燃烧性能好、清洁的绿色能源。在对氢能的利用过程中,氢能的贮存和运输是大规模应用氢能的关键过程,因此对贮氢材料的研究具有重要意义。在众多贮氢材料中,La2Mg17贮氢合金因为具有储氢容量大、放电容量高、活化快等优点,受到了广泛的关注。但La2Mg17贮氢合金的吸放氢动力学性能较差的缺点限制了该合金在电化学方面的应用。本文LiBr作为催化剂,通过球磨工艺制备了La2Mg17/Ni及LiBr复合贮氢材料,研究了LiBr对该复合贮氢材料电化学性能的影响。本文对La2Mg17/Ni+xwt.%LiBr(x=0,3,5,7,10,20,30)复合贮氢材料进行共60h的球磨处理(LiBr的球磨时间为5h),分析了球磨处理后复合材料微观结构的变化,研究了LiBr含量对该复合贮氢材料电化学性能的影响。在此基础上,对LiBr含量为5wt.%和10wt.%的复合材料研究了LiBr的球磨时间对复合材料电化学性能的影响,最终确定了制备该复合材料的最佳球磨工艺参数。研究结果表明:添加LiBr球磨能有效的促进合金的非晶化,细化合金颗粒,形成了均匀分布的非晶及纳米晶;在制备的七种复合材料中,LiBr含量为5wt.%的复合材料的最大放电容量可达550.38mAh/g,是未添加LiBr的复合材料的3.11倍,这说明添加LiBr显著改善了复合材料的放电容量;LiBr含量为5wt.%,LiBr球磨时间为5h的复合材料的极限电流密度为468.533mA/cm2,是LiBr球磨时间为1h和12h的1.27倍和1.89倍,显示出了最好的电化学动力学性能。复合材料的最佳球磨工艺为:5wt.%的LiBr含量,5h的LiBr球磨时间,复合材料的总球磨时间为60h。
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