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作者:周健飞;袁远;张海民;谢云丁;罗永春;
单位:兰州理工大学材料科学与工程学院;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室;
摘要:通过粉末冶金烧结方法制备A_2B_7型含镁La_(1.9-x)Y_xMg_(0.1)Ni_(6.48)Mn_(0.32)Al_(0.2 )(x=0~1.8)和无镁La_(0.8)Y_(1.2)Ni_(6.48)Mn_(0.32)Al_(0.2)合金,研究了掺杂Mg条件下Y元素对合金物相组成、晶体结构和电化学性能的影响规律和协同作用。结果表明,适量增加Y含量有助于含Mg合金形成2H-Ce_2Ni_7型相单相组织,Mg与Y原子优先占据2H-Ce_2Ni_7型主相中的[A_2B_4]结构单元,随Y含量x增加,2H-Ce_2Ni_7型主相晶胞参数a,c,V_(cell)及[A_2B_4]与[AB_5]单元结构的体积差ΔV_d均逐渐减小,但无镁及含镁x=1.8合金的2H-Ce_2Ni_7型主相具有相对较高的V_(cell)和ΔV_d值。合金的放氢PCT曲线特征和电化学性能与掺Mg,Y含量及ΔV_d关系密切,含镁合金的电化学性能优于无镁合金,其中含镁x=1.0~1.2合金具有较小的ΔV_d和最佳的电化学性能,该电极放电容量达到最大值375 m Ah·g~(-1),经100周充放电循环后的容量保持率S_(100)为91%,放电电流密度为900 mA·g~(-1)时的高倍率放电性能HRD_(900)为80%。通过掺Mg和优化Y含量可明显改善La-Y-Ni系A_2B_7型合金的电化学性能。
关键词:镍/金属氢化物电池;;La-Y(Mg)-Ni系储氢合金;;晶体结构;;电化学性能
基金资助:国家自然科学基金项目(51761026)资助