【摘 要】
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储氢合金在未来的能源体系中具有重要的地位和作用.稀土系储氢合金作为电池负极材料已取得了广泛的应用,但是该系材料还存在储氢容量低和电化学性能差等问题;Mg基合金虽然容
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储氢合金在未来的能源体系中具有重要的地位和作用.稀土系储氢合金作为电池负极材料已取得了广泛的应用,但是该系材料还存在储氢容量低和电化学性能差等问题;Mg基合金虽然容量高,但动力学性能差、工作温度高,电化学循环性能差;近年来,储氢容量高的AB<,3>基稀土系合金得到了一定重视,其以纯稀土为A组元,但该系合金成本高,耐蚀性能差.为了提高合金的综合性能,本文提出了制备AB<,3>基混合稀土-镁-镍(Ml-Mg-Ni)系多相储氢合金,并研究其储氢性能的研究思想.研究中采用电弧熔炼和感应熔炼法制备了一系列以AB3相为主,而以Mg元素部分取代A组元的稀土-镁-镍系多相储氢合金;运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热分析(DSC)等手段,研究了合金的微观结构随成分、热处理和球磨时间的变化;测定了合金的压力-组成-温度(PCI)曲线、吸氢动力学特性、热力学特性及电极性能;通过上述研究深入探讨了合金的微观结构与性能的关系,开发出了储氢容量达1.8wt%H的,具有潜在商业化应用价值的,高容量AB3基M1-Mg-Ni系多相储氢合金.最后,将研制的合金组装成了AAA型实际电池,并研究了其在电极材料上实际应用的可行性.
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