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镁基型贮氢合金由于贮氢容量大、密度小、资源丰富、价格低廉等优点而成为最有前途的贮氢材料之一。其典型代表为Mg2Ni,该类合金电极的理论放电容量为999 mAh/g,吸氢量为3.6wt%。但由于其苛刻的吸放氢条件(吸放氢温度高、吸放氢速率慢)严重阻碍了它的实际应用。如何解决这个问题一直是这个领域科学家研究的重点。本文旨在通过合金成分的优化调整,同时结合适当的球磨工艺,改善镁基贮氢合金的贮氢性能,制备出综合性能优异的镁基贮氢合金电极材料。本文主要应用熔炼制备法制备出非化学计量MgxNi100-x(x=70、60、50)合金与少量的TiO2、TiF3和Ti粉进行混合球磨制备出MgxNi100-x(x=70、60、50)+ywt%TiF3(y=0、1、3)、MgxNi100-x(x=70、60、50)+ywt%TiO2(Y=1、5、10、15)、Mg50Ni50+Ywt%Ti(y=0、1、3、5)三个复合贮氢材料系列。本论文利用X射线衍射、扫描电镜等仪器分析合金的相组成及形貌特征;研究合金化和制备技术对合金电极的电化学性能影响,研究合金气态吸氢特性;最后通过电化学阻抗谱、动电位极化、开路电位等电化学测试技术系统地研究了球磨态合金电极的放电容量衰减机理,得到如下一些主要结论:综合研究了球磨态合金的微观结构和贮氢性能,结果表明:球磨态合金有良好的活化性能和贮氢性能,并随着球磨时间的增加,容量也相应增加。非晶的形成是与球磨时间有关系,球磨时间越长,非晶越多。合金失效的重要原因是电化学循环过程中合金表面的氧化腐蚀所形成的Mg(OH)2所致。催化剂TiF3、TiO2和Ti均在一定程度上促进了合金MgxNi100-x(x=70、60、50)的贮氢性能,但催化剂含量并非多多益善。应控制在5wt%以内。复合材料Mg50Ni50+ywt%Ti(y=0、1、3、5)的贮氢性能随着Ti含量的增多先增加后减少,这与形成的TiNi2新相有关。并研究了MgxNi100-x+3wt%TiF3 (x=70、60、50)复合材料的动力学特性。从动力学的角度解释了元素Mg含量和球磨工艺的影响作用。TiF3加入降低了合金的高倍率放电性能。随Mg含量减少,合金的交换电流密度、极限电流密度、氢扩散系数增加,开路电位负移,耐腐蚀性恶化。