LaNi_(4.1-x)Co_(0.6)Mn_(0.3)Al_x储氢合金结构及电化学储氢性能研究  

Microstructure and electrode performance of LaNi_(4.1-x)Co_(0.6)Mn_(0.3)Al_x hydrogen storage alloys

作　　者：Muhammad-Sadeeq Adetunji Balogun 王仲民[1] 黄贺伟[1] 刘文平[1] 倪成员[1] 李高 

机构地区：[1]桂林电子科技大学材料科学与工程学院,广西桂林541004

出　　处：《桂林电子科技大学学报》2012年第6期508-513,共6页Journal of Guilin University of Electronic Technology

基　　金：国家自然科学基金(50961004);广西自然科学基金(2011GXNSFD018004);广西教育厅科研项目(201201ZD009);国家级大学生创新性实验项目(101059530)

摘　　要：为改善LaNi4.1Co0.6Mn0.3储氢合金的性能,研究了系列LaNi4.1-xCo0.6Mn0.3Alx(x=0,0.15,0.3,0.45)合金的结构和电化学储氢性能。结果表明:制备的合金为典型CaCu5型AB5储氢合金,随着Al替代量增加,LaNi5相的晶胞参数a、c、c/a值和晶胞体积逐渐增大,相应合金的放电容量有所降低,但合金电极的循环稳定性和不可逆自放电和高温容量得到明显改善。60个循环后的容量保持率(S60)分别为58.79%(x=0)、79.72%(x=0.3)、79.35%(x=0.45);合金电极不可逆容量损失率(贮存96h)由14.41%(x=0)降到2.38%(x=0.45)。在323K的放电容量由266.04mA.h/g(x=0)增加到302.4mA.h/g(x=0.15)、302.12mA.h/g(x=0.3)和299.88mA.h/g(x=0.45)。但Al替代Ni后,合金电极的交换电流密度I0和氢原子在合金内部的氢扩散系数DH降低,导致其高倍率放电性能变差。To improve the performance of LaNi,.l Co0.s Mn0.3 hydrogen storage alloy, a series of experiments have been performed to study microstructure and electrode properties of LaNi4.l-x Co0.6 Mn0. 3 AIx （x= 0, 0. 15, 0. 3, 0.45） alloys. XRD analysis indicates that prepared alloys are all single-phase alloys with LaNi5 phase （a hexagonal CaCu5 structure）, the crystal parameters （a,c,c/a and V） increase with the increasing of A1 content, while the discharge capacity of the alloy electrodes decreases, and the cycling stability, self-discharge properties and discharge ability （323 K） have been obviously improved. The capacity retention after 60 cycles（Ss0） increases from 58. 79% （z=0） to 79.72%（x=0.3） and 79.35%（x=0.45）, and the self-discharge test shows the irreversible capacity loss （being stored for 96 h） decreases from 14.41% （x=0） to 2.38% （x=0.45）. The discharge capacity of alloy electrodes at 323K increases from 266. 04 mA · h/g（x=0） to 302. 4 mA · h/g（x=0. 15）, 302. 12 mA · h/g（x=0.3） and 299.88 mA · h/g（x=0.45）respectively. The partial substitution of A1 for Ni leads to the decrease of exchange cur- rent density（I0 ） and hydrogen diffusion coefficient（DH） in the bulk electrode, so the poor high-rate discharge ability of these alloy electrodes followed.

关 键 词：合金结构 储氢性能 电化学 高倍率放电性能 循环稳定性 不可逆容量 放电容量 合金电极 

分 类 号：TG139.8[一般工业技术—材料科学与工程]