低成本高性能貯氫合金的研究.pdf

1、本文全面綜述了低鈷型貯氫合金的研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景，采用真空感應熔煉方法制備貯氫合金，制備了一系列不同配方的低鈷型貯氫合金，通過X射線衍射、等離子光譜分析以及電化學性能測試等手段，系統(tǒng)的研究了Fe、Cu替代貯氫合金中的鈷對合金的晶體結構及電化學性能(最大放電容量、高倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性能)的影響。研究結果表明： (1)Fe、Cu摻雜的合金晶胞參數(shù)a<,0>、c<,0>及c<,0>/a<,0>與標準LaNi<,5>相當，并隨Fe、C

2、u含量的增加呈減少的趨勢，晶胞體積減少；所有M1(NiMnAl)<,4.25>Co<,0.75-x-y>Fe<,x>Cu<,y>合金都具有單相的CaCu<,5>型六方結構，且其XRD都有很強的衍射峰，說明合金具有很強的長程序和結晶的完整性； (2)合金中鈷含量的高低對合金的成本影響較大，使用低成本金屬銅和鐵是主要研究方向。本文分別研究了銅和鐵替代鈷對合金性能的影響。結果表明，鐵對儲氫合金的性能有較大影響，隨著Fe含量的增加，其容

3、量逐漸降低，當Fe的含量0.20時，貯氫合金的0.5C容量顯著下降，由原來的308 mAh·g<'-1>下降到257 mAh·g<'1>；銅的替代基本沒有影響合金的初始放電容量，當Cu的含量為0.20時，最大放電容量仍有301 mAh·g<'-1>；未替代合金以及Fe或Cu替代量為0.1時，S<,300>分別為92.3﹪，84.3﹪，91.2﹪。 (3)當銅的含量為0.1時，基本沒有影響合金的電化學性能，而成本降低了3﹪-6﹪。