La-Y-Ni系A_(5)B_(19)型退火合金的相结构和电化学性能

采用真空电弧熔炼和热处理制备了A_(5)B_(19)型储氢合金La_(0.4)Y_(0.6)Ni_(3.52)Mn_(0.18)Al_(0.1),研究了退火温度(1173~1373 K)对合金La_(0.4)Y_(0.6)Ni_(3.52)Mn_(0.18)Al_(0.1)相结构和电化学性能的影响规律。结果表明,随退火温度增加,主相A5B19型(3R-Ce_(5)Co_(19)+2H-Pr_(5)Co_(19))相丰度逐渐增加至81%(质量分数),其中1273 K时3R-Ce_(5)Co_(19)型相丰度最高(57%,质量分数),进一步提高退火温度有利于合金形成2H-Pr_(5)Co_(19)型相。主相3R-Ce_(5)Co_(19)和2H-Pr_(5)Co_(19)型相的晶胞参数a、c及晶胞体积V随退火温度增加均呈逐渐增大趋势,但1373 K退火时其晶胞参数和体积均有所降低。电化学分析表明,随退火温度升高,合金电化学PCT曲线的放氢平台压有所增加;增加Ce_(5)Co_(19)型相丰度有利于改善合金电极的放电容量、倍率性能和循环稳定性;退火温度为1273 K时,合金的电化学性能最佳,其最大放电容量达到386.6 mA∙h/g;放电电流密度为900 mA/g时的高倍率性能ηHRD,900为76.7%,经循环100周后的容量保持率S_(100)=90.1%。氢原子在合金体相中的扩散是影响合金电极高倍率放电性能和动力学反应的控制步骤。