相组成对La_0.75Mg_0.25Ni_3.5储氢合金电化学性能的影响

来源期刊：材料导报2021年第6期

论文作者：焦齐统 潘炜 朱帅 陈翔宇 杨宁 陈建 顾晨宇 邱天 刘晶晶

文章页码：6140 - 6145

关键词：镍氢电池;La-Mg-Ni基储氢合金;退火处理;相结构;电化学性能;

摘    要：La-Mg-Ni基超晶格储氢合金与传统AB₅型合金相比,具有优越的电化学容量,近年来受到研究者们的广泛关注,但是其合金相组成复杂,综合电化学性能尤其是循环稳定性有待提高。本工作通过将A₂B₇型La_0.75Mg_0.25Ni_3.5合金在1 203 K下退火40 h,制备了只含有（La,Mg）₂Ni₇和（La,Mg）₅Ni₁₉超晶格结构的合金,并研究了相转变对合金电化学性能的影响。研究表明,铸态合金含有（La,Mg） Ni₃、（La,Mg）₂Ni₇和（La,Mg）₅Ni₉超晶格相以及LaNi₅相,在退火过程中,位于相图相对边缘位置的LaNi₅相和（La,Mg）Ni₃相消失,得到了只含有（La,Mg）₂Ni₇和（La,Mg）₅Ni₉超晶格的双相合金。超晶格相总量的增加伴随着元素组成的均匀化和应力的降低,这不但有效提高了合金的储氢容量,而且减轻合金在充/放电循环过程中的粉化和氧化,显著提高合金电极的循环稳定性。合金电极的最大放电容量由铸态的355 mAh·g^-1提高到退火态的367mAh·g^-1,100周的循环稳定性由57.97%显著提高到81.47%。但是由于合金中的缺陷和晶界的减少,合金的高倍率放电性能有所降低。