球磨工艺及催化剂对La-Mg系复合贮氢合金相结构及贮氢性能的影响

摘要

研究球磨时间及添加CeO2对La2Mg17+xwt.％Ni(x=50、100、150、200)复合合金相结构、吸氢性能和电化学性能的影响。系统研究了：（1）Ni粉添加量对 La2Mg17复合合金相结构、吸氢性能及电化学性能的影响；（2）球磨时间及添加 CeO2对La2Mg17+50wt.%Ni复合合金相结构及吸氢性能的影响；（3）球磨时间及添加 CeO2对La2Mg17+200 wt.%Ni复合合金相结构及电化学性能的影响。
　　首先研究了合金中Ni含量对球磨60h的La2Mg17复合合金相结构、吸氢性能、电化学性能的影响，发现添加一定量 Ni粉可改变合金相结构实现合金非晶化。添加50wt.%Ni可使合金形成 Mg2Ni新相，这是 La2Mg17+50wt.%Ni复合合金吸氢速率及吸氢量高于其他复合合金的原因。而完全非晶态结构 La2Mg17+200wt.%Ni复合合金显示出良好的电化学性能。
　　研究了球磨时间及添加 CeO2对 La2Mg17+50wt.%Ni复合合金微结构和吸氢性能的影响。结果表明：CeO2添加前后，复合合金随球磨时间延长，吸氢性能逐渐增大，其中球磨100 h吸氢性能全组中最好，吸氢量为3.569 wt.%，2 min吸氢比为98.91%。添加CeO2后对吸氢量均有所提高。
　　研究了球磨时间及添加CeO2对La2Mg17+200 wt.%Ni复合合金相结构和电化学性能的影响。研究结果表明，随球磨时间的增加，复合合金放电比容量分别为353.1 mAh/g、326.9 mAh/g、352.1 mAh/g和352.6 mAh/g，添加CeO2后复合合金放电比容量为390.9 mAh/g、373.5 mAh/g、398.8 mAh/g和409.8 mAh/g，较未添加CeO2的La2Mg17+200wt.%Ni复合合金放电比容量均提高了40 mAh/g多。但CeO2的加入对复合合金充放电循环稳定性的改善并不明显，个别样品稳定性甚至会降低，这可能是CeO2的加入增大了合金样品的缺陷和比表面积，增加了合金与碱溶液接触机会，从而加速了合金腐蚀进程。

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1文献综述

1.1 贮氢材料发展概况

1.2 贮氢合金吸氢及贮氢合金电池工作原理

1.3贮氢材料种类及研究现状

1.4 Mg基贮氢合金研究进展

1.5选题目的和意义

2实验过程及方法

2.1合金成分与样品制备

2.2微观结构测试及分析

2.3 合金压力-组分-温度（PCT）曲线测试

2.4常规电化学性能测试

3 La2Mg17+xwt.%Ni复合贮氢合金吸氢动力学及电化学性能

3.1 前言

3.2实验方法

3.3 La2Mg17+xwt.%Ni（x=0、50、100、150、200）复合合金相组成、动力学吸氢性能及电化学性能研究

3.4 本章小结

4球磨工艺及催化剂对La2Mg17+50wt.%Ni复合合金微结构与贮氢性能的影响

4.1复合合金的微结构

4.2 球磨工艺及催化剂对La2Mg17+50wt.%Ni贮氢性能的影响

4.3本章小结

5球磨工艺对La2Mg17+200wt.%Ni+3mol%CeO2复合合金微结构与电化学性能的影响

5.1 复合合金相组成及相结构

5.2 复合合金电化学性能

5.3 本章小结

结 论

参考文献

在学研究成果

致谢