La-Fe-B合金的微观组织及物相转变研究

采用X射线粉末衍射仪、扫描电镜、能谱仪和差热分析仪,分析了电弧熔炼制备La-Fe-B合金的相组成、微观组织及相变过程。实验结果表明,合金凝固组织中存在α-Fe相和α-La相,且随着稀土La含量的提高,α-Fe相的含量明显减小,La2Fe14B相的形成温度降低。采用相图计算技术并根据Scheil模型,计算模拟了合金的凝固相变过程,获得的结果与实验结果相一致。

淬火剂对快淬La_(12)Ce_3Fe_(10)Ni_(63)Mn_5Al_6B合金的影响

将La12Ce3Fe10Ni63Mn5Al6B贮氢合金在1 073 K下保温3 h后,以稀醋酸溶液与浓KOH溶液作为淬火剂进行淬火处理。合金由LaNi5相、(Fe,Ni)相及少量的La2O3相组成。淬火处理后的合金,LaNi5相增加;酸性介质下淬火的合金,La2O3相少于碱性介质下淬火的合金。酸性、碱性介质下淬火处理后的合金,高倍率放电能力HRD1750从35.7%分别提高到46.4%和38.2%、最大放电比容量从264.5 mAh/g分别提高到309.5 mAh/g和291.6 mAh/g,但循环性能变差,150次循环的容量保持率从76.8%分别下降到73.0%和67.9%。在相同条件下,酸性介质下淬火的合金的性能更好。

退火热处理对快淬态La_(15-x)Sm_xFe_2Ni_(76)Mn_5B_2储氢合金组织结构及电化学性能的影响

采用中频感应熔炼-快淬方法制备La15-xSmxFe2Ni76Mn5B2(x=0,2,4,6)型储氢合金。结构分析表明:快淬态La15-xSmxFe2Ni76Mn5B2(x=0,2,4,6)合金为多相结构,主相为La Ni5相,另外还有La3Ni13B2相和(Fe,Ni)相。快淬合金经1173 K保温3小时,而后随炉冷却到室温,随着Sm替代La的量不同,合金的组成相有着不同的变化。电化学测试表明,退火热处理明显提高了合金电极的最大放电容量,改善了合金电极的自放电性能。退火合金电极的高倍率放电能力均低于快淬合金,表明储氢合金电极的电化学动力学性能有所下降。

La15-xNdxFe14Ni64Mn5B2(x=0～6)储氢合金的结构和电化学性能

采用中频感应熔炼-快淬炉制备了La15-xNdxFe14Ni64Mn5B2(x=0、2、4、6)储氢合金。扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析表明,这些合金由(La,Nd)Ni5相、(Fe,Ni)相和(La,Nd)3Ni13B2相组成。X射线衍射(XRD)分析表明,Nd含量对合金的相组成没有影响,但随Nd含量的增加,衍射峰向高角度方向轻微位移。电化学测试表明,随x值的增大,合金电极的放电容量及高倍率放电能力(HRD)先增加后减小,x=2时的放电容量(302mAh.g-1)最高,HRD值(1050 mA.g-1放电时为65.6%)最大。充放电循环稳定性随x值的增大而增加。适量的Nd替代La有利于改善LaFeNiMnB储氢合金的综合电化学性能。

La15Fe77-xNixMn5B3(x=55,60,65,70,75)储氢合金的结构与电化学性能研究

用熔炼-快淬工艺制备La15Fe77-xNixMn5B3(x=55,60,65,70,75)储氢电极合金。采用XRD、SEM、EDS及电化学方法研究合金的组织结构、放氢平台特性和电化学性能。研究结果表明,La15Fe77-xNixMn5B3(x=55,60,65,70,75)合金均为多相结构,主相是LaNi5相,另外还有(Fe,Ni)相和La3Ni13B2相。随Ni含量增加,合金电极的最大放电容量逐渐增加,活化次数明显减少,放氢平台特性变好,高倍率放电性能明显改善。

淬火处理对La_(12)Ce_3Fe_(10)Ni_(63)Mn_5Al_6B储氢合金结构和性能的影响

采用中频感应炉制备了La12Ce3Fe10Ni63Mn5Al6B储氢合金,对该合金在不同温度和时间进行淬火处理。采用XRD,SEM,EDS以及电化学方法研究合金的组织结构、平台特性和电化学性质。研究表明:合金是由LaNi5相与(Fe,Ni)相组成。淬火处理能够改善合金的平台特性,提高合金的最大放电容量。1073 K保温3 h和4 h的合金的高倍率放电能力明显改善,HRD1750从未处理合金的35.8%分别增加到46.4%和50.3%,但淬火处理合金的循环性能有所下降。