Sm部分替代La对La15Fe77B8型储氢合金的结构及电化学性能的影响

【摘要】采用中频感应熔炼-快淬工艺制备新型La15Fe77B8储氢合金。本文较系统地研究了快淬和退火热处理La15-xSmxFe2Ni76Mn5B2(x=0,2,4,6)储氢合金电极的相结构以及常温(298K)、低温(233K)电化学性能。XRD和SEM分析表明,La15-xSmxFe2Ni76Mn5B2(x=0,2,4,6)合金为多相结构,主相为LaNi5相,另外还有La3Ni13B2相和(Fe,Ni)相。经过退火热处理,合金中Sm的替代量不同,各相组成有着不同的变化。随着Sm替代La量的增加,合金的主要相结构没有改变,而晶胞体积减小,循环稳定性提高,放电容量降低,但同一替代量合金的低温放电容量逐渐接近常温放电容量,显示出较好的低温放电特性。相同取代量合金的低温自放电特性和循环稳定性明显优于常温。此外,快淬态La15-xSmxFe2Ni76Mn5B2(x=0,2,4,6)合金经退火热处理明显提高了合金电极的最大放电容量。常温(298K)、低温(233K)合金电极的高倍率放电性能、交换电流密度、极限电流密度均随着Sm替代量的增加,呈现先增大后减小的趋势,而氢在合金中的扩散系数则呈现逐渐减小的规律。表明适量的Sm替代La提高了合金的电化学动力学性能。低温合金电极电催化活性的提高是促使其低温高倍率放电性能提高的主要因素。
【作者】胡学超；
【导师】闫慧忠；
【作者基本信息】内蒙古大学，材料物理与化学，2014，硕士
【关键词】MH/Ni电池；储氢材料；La-Fe-B系合金；晶体结构；低温电化学性；能；退火热处理；

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