快淬纳米晶/非晶Mg_2Ni型合金的电化学贮氢性能（英文）

摘要

用快淬工艺制备纳米晶和非晶Mg2Ni型Mg2Ni1-xMnx（x=0,0.1,0.2,0.3,0.4）合金,获得长度连续、厚度约30μm,宽度约25mm的薄带。用XRD、HRTEM分析快淬合金薄带的微观结构,用程控电池测试仪测试合金薄带的电化学性能,用电化学工作站（PARSTAT2273）测试快淬薄带的交流阻抗谱（EIS）,测试电位阶跃后的阳极电流—时间响应曲线,并计算氢在合金中的扩散系数（D）。结果表明,快淬（x=0）合金均具有典型的纳米晶结构,而快淬（x=0.4）合金显示纳米晶和非晶结构,这证实Mn替代Ni有利于Mg2Ni型合金形成非晶相。Mn替代Ni显著地改善了合金的电化学贮氢性能,包括放电容量和电化学循环稳定性。当Mn替代量从0增加到0.4时,20m/s快淬态合金的放电容量从96.5mA·h/g增加到265.3mA·h/g,20次充放循环后的容量保持率（S20）从31.3%增加到70.2%。此外,高倍率放电能力（HRD）、交流阻抗（EIS）以及电位阶跃测试结果都表明,随着Mn替代量的增加,合金电极的电化学动力学性能先增加而后降低。