THF球磨环境对La0.82Mg0.18Ni3.5-xAlx(x=0.05～0.20)电化学性能的影响

摘要

采用真空感应熔炼法制备了La0.82Mg0.18Ni3.5-xAlx (x=-0.05～0.20)四元储氢合金,并在四氢呋喃作用下对合金进行机械合金化改性.考察了球磨时间和四氢呋喃用量对合金电化学性能及其表面及体相内电阻的作用机制.通过3因素4水平正交实验确定最佳的球磨参数以及Al的最佳替代量.结果表明合金相结构以LaNi5相和La2Ni7相为主,随着Al替代量的增加和四氢呋喃用量的减少,La2Ni7相逐渐减少,LaNi5相逐渐增多,晶胞参数和晶胞体积增大.电化学性能的循环稳定性有大幅提升,但放电比容量呈降低趋势,从356.2 mAh/g降到339.3 mAh/g;电化学交流阻抗频谱(EIS)和线性极化测试结果表明合金表面的电荷迁移随着Al含量的增加逐渐下降;而合金体相内氢扩散速率先降低后上升再降低,整体呈降低趋势,高倍率放电能力主要由合金体内氢扩散控制.