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本文采用快淬法制备了不同镁含量的La-Mg-Ni型稀土镁基贮氢合金,针对现有的稀土镁基贮氢合金的制备方法和在电池上的应用中的问题在25 Kg的熔炼炉上展开研究,确定了最佳的制备工艺和各种元素的最佳配比,其研究结果如下。对熔炼工艺进行了较为详细地研究。采用熔剂覆盖保护法可以有效地避免熔炼过程中镁的大量挥发。研究覆盖剂原料配比、添加量对合金镁含量的影响。通过研究辊速、辊间距对合金性能的影响,确定最佳的熔炼工艺条件:辊速为25m/s,辊间距为0.15mm。对不同配方贮氢合金的热处理工艺进行了研究。Mg含量为1.09 wt%的富镧贮氢合金经过900℃x4 h热处理,放电容量可以达到380.8 mAh/g,循环寿命为556周;Mm0.8Mg0.2(NiCoAlMn)3.5富铈贮氢合金经过950℃x4 h热处理,放电容量为345 mAh/g,循环寿命大于300周。对贮氢合金的配方进行研究。主要考察了镁含量及稀土元素对合金性能的影响。不同Mg含量的贮氢合金表现出不同的电性能。当镁含量为1.09 wt%时,0.2C放电容量可以达到380.8 mAh/g,具有较好的循环稳定性;Ce、Pr、Nd替代部分La后,都不同程度地降低贮氢合金的放电容量,其中Ce对降低放电容量的影响较大,Nd次之,Pr最后。同时,Ce、Pr、Nd的存在都改善了贮氢合金的循环稳定性。研究了镁含量和温度对贮氢合金吸放氢性能的影响。当镁含量从0.35%上升到3.85%过程中,贮氢合金的吸放氢平台压力不断提高,吸放氢平台区域先变宽,再变窄,平台斜率增加。当Mg含量为1.09 wt%时,贮氢合金的吸放氢平台较宽,可逆性好。将贮氢合金粉进行XRD、SEM分析、PCI和电化学性能测试,结果表明,贮氢合金制备的合金由LaNi3相和LaNi5相两相组成,晶粒尺寸小于50 nm,晶粒表面平滑,晶界明显且数量多;吸放氢平台较宽,可逆性好,具有良好的电化学性能:(1)贮氢合金片为纳米晶结构,平均晶粒尺寸为49.4 nm;(2)产品的电化学性能为:0.2 C放电比容量最大为380.8 mAh/g,最小为377.3 mAh/g,循环寿命最大为556次,最小为523次(以2 C充放电);(3)贮氢合金的吸氢量为1.6 wt%,钴含量为2.75 wt%。将贮氢合金粉组装成AA2400型高容量电池,电池1 C放电容量达到2200mAh,循环寿命大于200次。通过本项目的研究,为规模化生产La-Mg-Ni型稀土镁基贮氢合金提供了理论依据和技术支持。