球磨工艺及催化剂对La-Mg系复合贮氢合金相结构及贮氢性能的影响

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研究球磨时间及添加CeO2对La2Mg17+xwt.%Ni(x=50、100、150、200)复合合金相结构、吸氢性能和电化学性能的影响。系统研究了:(1)Ni粉添加量对La2Mg17复合合金相结构、吸氢性能及电化学性能的影响;(2)球磨时间及添加CeO2对La2Mg17+50wt.%Ni复合合金相结构及吸氢性能的影响;(3)球磨时间及添加CeO2对La2Mg17+200wt.%Ni复合合金相结构及电化学性能的影响。首先研究了合金中Ni含量对球磨60h的La2Mg17复合合金相结构、吸氢性能、电化学性能的影响,发现添加一定量Ni粉可改变合金相结构实现合金非晶化。添加50wt.%Ni可使合金形成Mg2Ni新相,这是La2Mg17+50wt.%Ni复合合金吸氢速率及吸氢量高于其他复合合金的原因。而完全非晶态结构La2Mg17+200wt.%Ni复合合金显示出良好的电化学性能。研究了球磨时间及添加CeO2对La2Mg17+50wt.%Ni复合合金微结构和吸氢性能的影响。结果表明:CeO2添加前后,复合合金随球磨时间延长,吸氢性能逐渐增大,其中球磨100h吸氢性能全组中最好,吸氢量为3.569wt.%,2min吸氢比为98.91%。添加CeO2后对吸氢量均有所提高。研究了球磨时间及添加CeO2对La2Mg17+200wt.%Ni复合合金相结构和电化学性能的影响。研究结果表明,随球磨时间的增加,复合合金放电比容量分别为353.1mAh/g、326.9mAh/g、352.1mAh/g和352.6mAh/g,添加CeO2后复合合金放电比容量为390.9mAh/g、373.5mAh/g、398.8mAh/g和409.8mAh/g,较未添加CeO2的La2Mg17+200wt.%Ni复合合金放电比容量均提高了40mAh/g多。但CeO2的加入对复合合金充放电循环稳定性的改善并不明显,个别样品稳定性甚至会降低,这可能是CeO2的加入增大了合金样品的缺陷和比表面积,增加了合金与碱溶液接触机会,从而加速了合金腐蚀进程。
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