R-Y-Ni系AB 3.5-3.8 型无镁储氢合金微观结构和电化学性能研究

发布时间：2024-06-14 02:17

　　本文为了改善R-Y-Ni系储氢合金的循环稳定性,以A₂B₇型和A₅B₁₉型储氢合金为研究对象,采用镧系不同的稀土元素来优化合金A端成分。运用材料研究方法以及电化学测试方法对该系列合金进行结构和电化学性能研究。重点研究了A端元素的平均原子半径对合金结构和电化学性能的影响规律。首先,采用真空熔炼法制备A₂B₇型R_0.3Y_0.7Ni_3.25Mn_0.15Al_0.1(R=Y,La,Pr,Ce,Nd,Gd,Sm)储氢合金,并在高纯Ar气氛、1173K下进行退火热处理。从研究结果来看,该系列退火合金组织主要由Ce₂Ni₇型相、PuNi₃型相和La Ni₅型相构成;不同原子半径的稀土元素对合金相组成和晶胞体积影响显著,合金中Ce₂Ni₇

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 镍氢电池的发展现状
    1.2 镍氢电池的基本工作原理
    1.3 储氢合金电极失效机制
    1.4 储氢合金材料的研究现状
    1.5 La-Mg-Ni系储氢合金研究与发展现状
        1.5.1 R-Mg-Ni系储氢合金
        1.5.2 La-Mg-Ni系AB_3.0-3.8型储氢合金存在的问题
    1.6 R-Y-Ni系储氢合金研究与发展现状
    1.7 AB_x储氢合金中A端稀土元素的影响
    1.8 本文的研究思路及主要研究内容
第2章 实验方法
    2.1 储氢合金成分设计与样品制备
        2.1.1 合金成分设计
        2.1.2 样品制备
    2.2 储氢合金相结构及微观组织分析
        2.2.1 合金物相与结构分析
        2.2.2 Rietveld结构精修
        2.2.3 合金微观组织与成分分析
    2.3 P-C-T曲线测试
    2.4 合金电极电化学性能测试
        2.4.1 合金电极的制作
        2.4.2 电化学性能测试装置及仪器
        2.4.3 电化学性能测试方法
第3章 R_0.3Y_0.7Ni_3.25Mn_0.15Al_0.1(R=Y,La,Pr,Ce,Nd,Gd,Sm)储氢合金的微观组织和电化学性能
    3.1 合金的成分控制
    3.2 合金的微观组织与相结构
    3.3 合金吸放氢特性
    3.4 合金电极的电化学性能
        3.4.1 合金活化性能及充放电行为
        3.4.2 合金电极循环稳定性
        3.4.3 合金电极的高倍率放电性能及电化学动力学分析
    3.5 本章小结
第4章 R_0.45Y_0.55Ni_3.5Mn_0.2Al_0.1(R=Y,La,Pr,Nd,Sm)储氢合金的微观组织和电化学性能
    4.1 合金的微观组织和相结构
    4.2 合金电极电化学性能
        4.2.1 合金电极电化学氢化行为
        4.2.2 合金电极活化性能和充放电行为
        4.2.3 合金电极的循环稳定性
        4.2.4 合金电极高倍率放电性能和电化学动力学分析
    4.3 本章小结
第5章 La_0.1Nd_xY_0.9-xNi_3.25Mn_0.15Al_0.1(x=0-0.6)储氢合金的微观组织和电化学性能
    5.1 合金的微观组织和相结构
    5.2 合金电极电化学性能
        5.2.1 合金电极活化性能和充放电行为
        5.2.2 合金电极的循环稳定性
        5.2.3 合金电极高倍率放电性能和电化学动力学分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录



本文编号：3993994