A2B7型La0.3Y0.7Ni3.4–xMnxAl0.1储氢合金微观结构和电化学性能研究
来源期刊：无机材料学报2020年第5期
论文作者：郑坤 罗永春 邓安强 杨洋 张海民
文章页码：549 - 555
关键词：La-Y-Ni系合金;Mn元素替代;储氢;电化学性能;
摘 要：采用真空电弧熔炼和均匀化退火制备La0.3Y0.7Ni3.4–xMnxAl0.1（x=0～0.5）储氢合金,采用不同方法系统研究了Mn元素对合金微观结构、储氢和电化学性能的影响规律和作用。结果表明,退火合金微观组织与Mn含量关系密切,提高Mn含量有利于合金组织形成Ce2Ni7型相,当x≥0.3时,合金形成Ce2Ni7型结构单相组织。随Mn含量增加, Ce2Ni7型主相晶胞参数a、c及晶胞体积V均依次增大,导致合金吸氢平台压从0.079 MPa降至0.017 MPa,储氢量达到1.268wt%～1.367wt%。添加Mn元素能显著改善合金的电化学性能,x=0.1的合金电极的放电容量最高（390.4 mAh·g–1）; x=0.15和0.5的合金电极的容量保持率S100分别为86.1%和88.5%,具有较好的循环稳定性。上述合金电极的高倍率放电性能HRD900为71.53%～87.73%。分析结果表明,合金电极反应动力学过程由电极/溶液界面的电子转移与体相中的氢原子扩散共同控制。
郑坤1，罗永春1,2，邓安强1，杨洋1，张海民1
1. 兰州理工大学材料学院2. 兰州理工大学有色金属先进加工与再利用省部共建国家重点实验室
摘 要：采用真空电弧熔炼和均匀化退火制备La0.3Y0.7Ni3.4–xMnxAl0.1（x=0～0.5）储氢合金,采用不同方法系统研究了Mn元素对合金微观结构、储氢和电化学性能的影响规律和作用。结果表明,退火合金微观组织与Mn含量关系密切,提高Mn含量有利于合金组织形成Ce2Ni7型相,当x≥0.3时,合金形成Ce2Ni7型结构单相组织。随Mn含量增加, Ce2Ni7型主相晶胞参数a、c及晶胞体积V均依次增大,导致合金吸氢平台压从0.079 MPa降至0.017 MPa,储氢量达到1.268wt%～1.367wt%。添加Mn元素能显著改善合金的电化学性能,x=0.1的合金电极的放电容量最高（390.4 mAh·g–1）; x=0.15和0.5的合金电极的容量保持率S100分别为86.1%和88.5%,具有较好的循环稳定性。上述合金电极的高倍率放电性能HRD900为71.53%～87.73%。分析结果表明,合金电极反应动力学过程由电极/溶液界面的电子转移与体相中的氢原子扩散共同控制。
关键词：La-Y-Ni系合金;Mn元素替代;储氢;电化学性能;
