【摘 要】
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用快淬工艺制备纳米晶和非晶Mg2Ni型Mg2Ni1-xMnx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)合金,获得长度连续、厚度约30μm,宽度约25mm的薄带.用XRD、HRTEM分析快淬合金薄带的微观结构,用程控电
【机 构】
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张羊换,内蒙古科技大学,钢铁研究总院
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用快淬工艺制备纳米晶和非晶Mg2Ni型Mg2Ni1-xMnx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)合金,获得长度连续、厚度约30μm,宽度约25mm的薄带.用XRD、HRTEM分析快淬合金薄带的微观结构,用程控电池测试仪测试合金薄带的电化学性能,用电化学工作站(PARSTAT2273)测试快淬薄带的交流阻抗谱(EIS),测试电位阶跃后的阳极电流一时间响应曲线,并计算氢在合金中的扩散系数(D).结果表明,快淬(x=0)合金均具有典型的纳米晶结构,而快淬(x=0.4)合金显示纳米晶和非晶结构,这证实Mn替代Ni有利于Mg2Ni型合金形成非晶相.Mn替代Ni显著地改善了合金的电化学贮氢性能,包括放电容量和电化学循环稳定性.当Mn替代量从0增加到0.4时,20 m/s快淬态合金的放电容量从96.5 mA·h/g增加到265.3 mA·h/g,20次充放循环后的容量保持率(S20)从31.3%增加到70.2%.此外,高倍率放电能力(HRD)、交流阻抗(EIS)以及电位阶跃测试结果都表明,随着Mn替代量的增加,合金电极的电化学动力学性能先增加而后降低.
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