LaNi_(5.5)Sn_(1.5)⁃C⁃Si合金优异的长期吸/放氢循环性能

AB_(5)型储氢合金在气固储氢、氢压缩、镍氢电池等领域具有广阔的应用前景,其循环稳定性是人们的一个关注点。本实验通过电弧熔炼的冶金方法,结合长时间退火的热处理工艺,制备了以CaCu_(5)相为主相,以富Ni/Sn相为次要相,以及少量C相和Si相弥散分布的LaNi_(5.5)Sn_(1.5)⁃C⁃Si合金,并结合LaNi5基础合金,研究了LaNi_(5.5)Sn_(1.5)⁃C⁃Si合金在1000周吸/放氢循环过程中的储氢性能变化规律。结果表明,随着吸/放氢循环,合金的储氢容量略有降低,吸/放氢平台发生细微的倾斜,但以上变化远远小于LaNi_(5)合金循环1000周的变化。LaNi_(5.5)Sn_(1.5)⁃C⁃Si合金循环1000周的容量保持率高达98%,这可能是由于C和Si相的弥散分布对合金颗粒的粉化起到了缓冲作用。此外,LaNi_(5.5)Sn_(1.5)⁃C⁃Si合金具有良好的吸氢动力学性能,在383~423 K、2 MPa氢压下200 s内即可完全吸氢,合金良好的吸氢动力学性能可能与富Ni/Sn相的催化作用有关。

相组成对La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.5)储氢合金电化学性能的影响

La-Mg-Ni基超晶格储氢合金与传统AB 5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A 2B 7型La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.5)合金在1203 K下退火40 h,制备了只含有(La,Mg)2Ni_(7)和(La,Mg)5Ni 19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)Ni_(3)、(La,Mg)2Ni_(7)和(La,Mg)5Ni_(9)超晶格相以及LaNi_(5)相,在退火过程中,位于相图相对边缘位置的LaNi_(5)相和(La,Mg)Ni_(3)相消失,得到了只含有(La,Mg)2Ni_(7)和(La,Mg)5Ni_(9)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367 mAh·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。