相转变对A_5B_(19)型储氢合金电化学性能的影响

作者：刘红苹; 李倩^*

来源：稀土, 2023, 1-13.

DOI：10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.20240012

• 镍氢电池
• 储氢合金
• 相转变
• 电化学性能
• 循环稳定性

近年来发展起来的A5B19型La-Mg-Ni基超晶格储氢合金作为镍氢电池负极材料极具发展前景,但其容量和循环稳定性有待改善。本文以A5B19型La0.7Mg0.3Ni3.0Co0.55Al0.15合金为研究对象,通过在1223 K下保温30 h发生相变反应,制备了以(La,Mg)5Ni19相为主相的超晶格合金,并研究了相变对合金电化学性能的影响和机理。结果表明,相变前合金主相为LaNi5相,次要相包括(La,Mg)5Ni19、(La,Mg)2Ni7和LaMgNi4相;相变过程中LaNi5相与LaMgNi4融化的液相发生包晶反应,与(La,Mg)2Ni7相发生固态扩散反应,均生成(La,Mg)5Ni19相。电化学结果表明,LaMgNi4和LaNi5相向(La,Mg)5Ni19相的转变提高了合金的放电容量,其Cmax由361 mAh·g-1升高到381 mAh·g-1;LaMgNi4、(La,Mg)2Ni7和LaNi5相向(La,Mg)5Ni19相的转变显著增强了合金的抗粉化/非晶和抗氧化/腐蚀能力,合金150周的容量保持率由65.6%升高至80.8%。

• 单位
  包头稀土研究院; 宣城市科技创业服务中心