新型La-Y-Ni储氢合金的元素调控和低温特性研究

作者：周淑娟; 张旭; 徐津; 赵玉园; 闫慧忠^*

来源：中国稀土学报, 2022, 40(05): 805-814.

• 储氢合金
• 元素替代
• 微观结构
• 低温电化学
• 稀土

采用真空感应熔炼-快淬、热处理工艺制备了A2B7型La1.3Ce0.5Y4.2Ni20-xMnxAl(x=0,0.2,0.5,0.7)储氢合金，通过XRD,SEM,XPS，气相PCT曲线和低温电化学测试等方法，系统研究了B侧关键Mn元素部分替代Ni对合金微观组织、平台特性、低温电化学和动力学性能的影响规律，分析了电极反应前后表面的腐蚀/氧化形貌和产物。结果表明：合金主要由Ce2Ni7相和Gd2Co7相构成。随Mn元素的增加，Ce2Ni7相逐渐增多使电极的常温最大放电容量提高到380.1 mAh·g-1；而Gd2Co7相的减少使合金的低温(-30℃)放电容量由286.6下降至64.7 mAh·g-1。Mn掺杂对合金的双平台特性中的高平台影响较大。反应动力学分析表明，H原子在表面的电荷转移和在合金体相中的扩散共同控制着电极的高倍率放电能力，随Mn含量的提高，合金动力学性能明显下降。

• 单位
  包头稀土研究院