退火处理对汽车电池用储氢合金相结构与电化学性能的影响

为了提升汽车电池负极用储氢合金的电化学性能,对铸态Y_(0.2)La_(0.8)Ni_(3.2)Al_(0.2)Mn_(0.2)储氢合金进行了850~1050℃保温4 h的退火处理,并对比分析了铸态和退火态储氢合金的相结构、微观形貌和电化学性能(充放电曲线、压力-组成-温度曲线、循环曲线、极化曲线和倍率放电曲线)。结果表明:铸态和低温(850、900℃)退火态Y_(0.2)La_(0.8)Ni_(3.2)Al_(0.2)Mn_(0.2)储氢合金主要由CaCu_(5)型相、Ce_(2)Ni_(7)/Gd_(2)Co_(7)型相和Ce_(5)Co_(19)型相组成;950℃及以上温度退火态储氢合金由Ce_(2)Ni_(7)型相和Ce_(5)Co_(19)型相组成,Ce_(2)Ni_(7)型相丰度在退火温度为950℃时取得最大值。退火态储氢合金的最大放电容量(C_(max))均高于铸态储氢合金,且随着退火温度的升高,退火态储氢合金的C_(max)先增加后减小,在退火温度为950℃时取得最大值(372.6 mA·h/g)。随着退火温度的升高,Y_(0.2)La_(0.8)Ni_(3.2)Al_(0.2)Mn_(0.2)储氢合金的高倍率放电性能先升高后降低,在相同放电电流密度下,950℃退火态Y_(0.2)La_(0.8)Ni_(3.2)Al_(0.2)Mn_(0.2)储氢合金的高倍率放电性能最佳。Y_(0.2)La_(0.8)Ni_(3.2)Al_(0.2)Mn_(0.2)储氢合金的高倍率放电性能主要由氢扩散系数(D0)控制,通过调整退火温度可以获得电化学性能良好的Y_(0.2)La_(0.8)Ni_(3.2)Al_(0.2)Mn_(0.2)储氢合金,适宜的退火温度为950℃。