通过粉末冶金烧结方法制备A2B7型含镁La_(1.9-x)Y_(x)Mg_(0.1)Ni_(6.48)Mn_(0.32)Al_(0.2)(x=0~1.8)和无镁La_(0.8)Y_(1.2)Ni_(6.48)Mn_(0.32)Al_(0.2)合金,研究了掺杂Mg条件下Y元素对合金物相组成、晶体结构和电化学性能的影响规律和...通过粉末冶金烧结方法制备A2B7型含镁La_(1.9-x)Y_(x)Mg_(0.1)Ni_(6.48)Mn_(0.32)Al_(0.2)(x=0~1.8)和无镁La_(0.8)Y_(1.2)Ni_(6.48)Mn_(0.32)Al_(0.2)合金,研究了掺杂Mg条件下Y元素对合金物相组成、晶体结构和电化学性能的影响规律和协同作用。结果表明,适量增加Y含量有助于含Mg合金形成2H-Ce_(2)Ni_(7)型相单相组织,Mg与Y原子优先占据2H-Ce_(2)Ni_(7)型主相中的[A_(2)B_(4)]结构单元,随Y含量x增加,2H-Ce_(2)Ni_(7)型主相晶胞参数a,c,V_(cell)及[A_(2)B_(4)]与[AB_(5)]单元结构的体积差ΔV_(d)均逐渐减小,但无镁及含镁x=1.8合金的2H-Ce_(2)Ni_(7)型主相具有相对较高的V_(cell)和ΔV_(d)值。合金的放氢PCT曲线特征和电化学性能与掺Mg,Y含量及ΔV_(d)关系密切,含镁合金的电化学性能优于无镁合金,其中含镁x=1.0~1.2合金具有较小的ΔV_(d)和最佳的电化学性能,该电极放电容量达到最大值375 m Ah·g^(-1),经100周充放电循环后的容量保持率S100为91%,放电电流密度为900 mA·g^(-1)时的高倍率放电性能HRD_(900)为80%。通过掺Mg和优化Y含量可明显改善La-Y-Ni系A_(2)B_(7)型合金的电化学性能。展开更多
以综合电化学性能较佳的低镁含量合金La0.64Gd0.2Mg0.16Ni3.1Co0.3Al0.1为基础,通过改变Mg元素含量的添加方式,用感应熔炼方法与热处理制备了La0.64Gd0.2Mg0.16（1＋x）Ni3.1Co0.3Al0.1系列合金,系统研究了该条件下镁元素成分波动（Mg...以综合电化学性能较佳的低镁含量合金La0.64Gd0.2Mg0.16Ni3.1Co0.3Al0.1为基础,通过改变Mg元素含量的添加方式,用感应熔炼方法与热处理制备了La0.64Gd0.2Mg0.16（1＋x）Ni3.1Co0.3Al0.1系列合金,系统研究了该条件下镁元素成分波动（Mg过量值x）对La-Mg-Ni系A2B7型合金微观结构和电化学性能的影响规律。合金相结构分析表明,合金退火组织由主相Ce2Ni7（Gd2Co7）型以及Pr5Co19型、Pu Ni3型和Ca Cu5型多相组成,随Mg过量值x增加,合金中主相Ce2Ni7型相丰度呈现先增加后减小的趋势;当Mg过量值0〈x≤50%时,合金组织的Ce2Ni7型主相相丰度达到81.04%~87.18%;x=0,80%时,Ce2Ni7型主相丰度减小至76.3%以下。电化学测试结果表明,随Mg过量值x增加,合金电极最大放电容量呈先增加后降低趋势,x=10%时合金具有最高电化学放电容量（384.6 m Ah·g-1）;当Mg过量值x在5%~50%范围内变化时,其电极循环稳定性均保持在S100≥90%,此时镁元素成分波动变化对合金电极循环稳定性的影响不敏感。合金电极的高倍率放电性能（HRD）随Mg过量值的增加呈先增大后减小趋势,其中电极表面的电荷转移速率是影响合金电化学反应动力学性能的主要控制步骤。展开更多
文摘通过粉末冶金烧结方法制备A2B7型含镁La_(1.9-x)Y_(x)Mg_(0.1)Ni_(6.48)Mn_(0.32)Al_(0.2)(x=0~1.8)和无镁La_(0.8)Y_(1.2)Ni_(6.48)Mn_(0.32)Al_(0.2)合金,研究了掺杂Mg条件下Y元素对合金物相组成、晶体结构和电化学性能的影响规律和协同作用。结果表明,适量增加Y含量有助于含Mg合金形成2H-Ce_(2)Ni_(7)型相单相组织,Mg与Y原子优先占据2H-Ce_(2)Ni_(7)型主相中的[A_(2)B_(4)]结构单元,随Y含量x增加,2H-Ce_(2)Ni_(7)型主相晶胞参数a,c,V_(cell)及[A_(2)B_(4)]与[AB_(5)]单元结构的体积差ΔV_(d)均逐渐减小,但无镁及含镁x=1.8合金的2H-Ce_(2)Ni_(7)型主相具有相对较高的V_(cell)和ΔV_(d)值。合金的放氢PCT曲线特征和电化学性能与掺Mg,Y含量及ΔV_(d)关系密切,含镁合金的电化学性能优于无镁合金,其中含镁x=1.0~1.2合金具有较小的ΔV_(d)和最佳的电化学性能,该电极放电容量达到最大值375 m Ah·g^(-1),经100周充放电循环后的容量保持率S100为91%,放电电流密度为900 mA·g^(-1)时的高倍率放电性能HRD_(900)为80%。通过掺Mg和优化Y含量可明显改善La-Y-Ni系A_(2)B_(7)型合金的电化学性能。
文摘以综合电化学性能较佳的低镁含量合金La0.64Gd0.2Mg0.16Ni3.1Co0.3Al0.1为基础,通过改变Mg元素含量的添加方式,用感应熔炼方法与热处理制备了La0.64Gd0.2Mg0.16（1＋x）Ni3.1Co0.3Al0.1系列合金,系统研究了该条件下镁元素成分波动（Mg过量值x）对La-Mg-Ni系A2B7型合金微观结构和电化学性能的影响规律。合金相结构分析表明,合金退火组织由主相Ce2Ni7（Gd2Co7）型以及Pr5Co19型、Pu Ni3型和Ca Cu5型多相组成,随Mg过量值x增加,合金中主相Ce2Ni7型相丰度呈现先增加后减小的趋势;当Mg过量值0〈x≤50%时,合金组织的Ce2Ni7型主相相丰度达到81.04%~87.18%;x=0,80%时,Ce2Ni7型主相丰度减小至76.3%以下。电化学测试结果表明,随Mg过量值x增加,合金电极最大放电容量呈先增加后降低趋势,x=10%时合金具有最高电化学放电容量（384.6 m Ah·g-1）;当Mg过量值x在5%~50%范围内变化时,其电极循环稳定性均保持在S100≥90%,此时镁元素成分波动变化对合金电极循环稳定性的影响不敏感。合金电极的高倍率放电性能（HRD）随Mg过量值的增加呈先增大后减小趋势,其中电极表面的电荷转移速率是影响合金电化学反应动力学性能的主要控制步骤。
