电镀微包覆处理对La-Mg-Ni基贮氢合金电化学性能的影响

摘要

为了提高La-Mg-Ni基贮氢合金的综合电化学性能，特别是循环稳定性，采用自制电镀装置对La0.88Mg0.12Ni2.95Mn0.10Co0.55Al0.10贮氢合金粉末进行微包覆处理。利用FESEM和EDS分析了镀覆前后贮氢合金的表面形貌，通过线性极化、电化学阻抗、循环伏安和恒电流充/放电等测试方法研究了微包覆处理对合金电极电化学性能和动力学性能的影响。
　　在贮氢合金粉末表面电镀钴、镍金属后，FESEM和EDS观察发现合金表面均匀沉积了直径约为130 nm的球状钴颗粒和鳞片状的镍金属。所沉积的金属层显著提高了合金在碱液中的抗腐蚀能力，改善了电极表面导电性和电催化活性。合金的最大放电容量和荷电保持率分别由处理前的316 mAh/g和83％提高到335 mAh/g(镀钴)和336 mAh/g(镀镍)以及87%(镀钴)和93%(镀镍)。合金电极的循环稳定性及高倍率放电性能也得到了较大提高。
　　通过电镀镍-钴、镍-铜合金，使贮氢合金粉末表面沉积了球状镍-钴合金颗粒和层状镍-铜合金包覆层。电镀镍-钴和镍-铜合金后电极在200周循环后的容量保持率(S200)分别提高了20%和10%，高倍率放电性能 HRD1080分别提高了23%和11%。合金电极表面的电荷转移速率加快，交换电流密度I0由265.8 mA/g分别升高到363.5 mA/g(镀镍-钴)和309.6 mA/g(镀镍-铜)。

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第1章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 MH/Ni电池的工作原理

1.3 MH/Ni电池负极材料贮氢合金的发展概况

1.4 贮氢合金表面处理的研究现状

1.5 本文的研究内容

第2章 实验材料和实验方法

2.1 实验药品

2.2 实验设备及材料

2.3 贮氢合金粉上电镀镍、钴金属

2.4 贮氢合金粉上电镀镍-钴、镍-铜合金

2.5 电化学性能测试

2.6 动力学性能测试

2.7 贮氢合金的相结构和表面形貌分析

第3章 电镀钴、镍金属对La-Mg-Ni基贮氢合金电极的影响

3.1 贮氢合金的相结构和表面形貌分析

3.2 电镀钴、镍金属对贮氢合金电化学性能的影响

3.3 电镀钴、镍金属对贮氢合金电极动力学性能的影响

3.4 本章小结

第4章 电镀镍-钴、镍-铜合金对La-Mg-Ni基贮氢合金电极的影响

4.1 贮氢合金的表面形貌分析

4.2 电镀镍-钴、镍铜合金对贮氢合金电化学性能的影响

4.3 电镀镍-钴、镍-铜合金对贮氢合金动力学性能的影响

4.4 电镀镍-钴的工艺条件对贮氢合金电化学性能的影响

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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