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《稀土-鎂-鎳基貯氫合金的研究進展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、第34卷第4期燕山大學學報VO1．34NO．42010年7月JournalofYanshanUniversityJuly2010文章編號：1007—791X(2010)04—0283—06稀土一鎂一鎳基貯氫合金的研究進展韓樹民，李媛(燕山大學環(huán)境與化學工程學院，河北秦皇島066004)摘要：綜述了近幾年稀上一鎂-鎳基貯氫合金電極材料相結(jié)構(gòu)與電化學性能等方面的研究進展。介紹了改善合金電化學性能的方法，包括合金組成的改進、熱處理、表面處理、制備復合合金等方法。討論了稀土一鎂一鎳基貯氫合金研究中的幾個重要問題以及發(fā)展方向。關鍵詞：貯氫合金；負極材料；稀土一鎂一鎳基；電化學性能
2、；多相結(jié)構(gòu)中圖分類號：TM912．2文獻標識碼：ADOI：1O．3969~．issn．1007—791X．201O．04．0010引言合金的組成和結(jié)構(gòu)等方面進行了大量研究，使得這類合金的高倍率放電性能和充放電循環(huán)穩(wěn)定性等金屬氫化物一鎳(MH—Ni)電池是繼鎘一鎳電池都有了較大的提高[8-12]o這些研究成果不僅豐富了之后的新一代高能二次電池，由于它具有高比能貯氫合金的理論，而且為稀土．鎂一鎳基貯氫合金的量、大功率、無污染等優(yōu)點而備受青睞，是當今二實用化奠定了基礎，促進了高容量MH—Ni電池的次電池重要的發(fā)展方向之一?。由于貯氫合金負極產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。材料是影響MH—Ni電池
3、性能的關鍵材料之一，目前對于MH—Ni電池材料的研究也多集中于此。l稀土一鎂一鎳基貯氫合金的結(jié)構(gòu)特點MH—Ni電池的發(fā)展對負極用貯氫合金的放電化學計量比介于AB：到AB的AB型、A：B容量、大電流放電能力和使用壽命等都提出了更高型、AB型等稀土一鎂一鎳基貯氫合金均由Laves相的要求。然而，H前廣泛使用的稀土基AB型貯氫結(jié)構(gòu)單元和CaCu型結(jié)構(gòu)單元沿c軸方向按照不同合金雖然具有良好的活化性能與使用壽命，但是由比例堆積構(gòu)成，可以表示如下：于受到晶體結(jié)構(gòu)(CaCu型)的限制，合金的本征AB，型結(jié)構(gòu)可以表示為貯氫量較低(LaNi貯氫量～1．37％(質(zhì)量分數(shù)))，而電化學容量目
4、前可達到300-330mAh／g，提高的AB5+2AB2=3AB3：潛力已十分有限。為了適應高容量型MH—Ni電池AB型結(jié)構(gòu)可以表示為的需要，開發(fā)新型高容量的貯氫合金電極材料已成為當前MH—Ni電池研究領域的熱點課題之一。近AB5+AB2=A2B7：年來，具有[AB]與[A：B]子單元沿c軸方向超AB型結(jié)構(gòu)可以表示為堆積而成的特殊結(jié)構(gòu)的稀土一鎂一鎳基貯氫合金被認為是傳統(tǒng)AB型貯氫合金的理想替代材料[3-5]o研3AB5十2AB2=A5B19。究表明，稀土一鎂一鎳基貯氫合金的貯氫容量可以達到2％(質(zhì)量分數(shù))，而放電容量可以達到410Laves相合金結(jié)構(gòu)是一種構(gòu)成元素的原子
5、半徑mAh／g以上，且合金電極在初期的30周充傲電循比(A／B)接近1．225的密排結(jié)構(gòu)，根據(jù)價電子濃環(huán)過程中具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性，這引起了人們的度的不同Laves相合金可分為MgCu：型，MgZn廣泛關注[6-71。近年來，國內(nèi)外對稀土一鎂一鎳基貯氫型及MgNiz型3種晶體結(jié)構(gòu)。MgCu：結(jié)構(gòu)單元和收稿日期：2010—04—16基金項目：國家自然科學基金資助項目(50971112)；河北省自然科學基金資助項目(E2010001170)作者簡介：韓樹民(1962一)，男，黑龍江慶安人，教授，博士生導師，主要研究方向為新能源材料化學，Email：hanshm@ysu．ed
6、u．cn。燕山大學學報2010CaCu5結(jié)構(gòu)單元可形成具有R-3m空間群的晶體結(jié)CeNi，型(H型)；A：B，型合金分為Gd：Co，型(R構(gòu)(R型)；而MgZn：結(jié)構(gòu)單元和CaCu結(jié)構(gòu)單元型)和Ce2Ni型(H型)；AB。型合金分為CeCor上則可形成具有P6／mmc空間群的晶體結(jié)構(gòu)(H型)，型(R型)和PrCo，。型(H型)，其他超晶格結(jié)構(gòu)霉一能即每一種化學計量比的合金均有兩種結(jié)構(gòu)類型與合金依次類推，聃結(jié)構(gòu)如示意圖1所示(以AzB，型之相對應。AB，型合金分為PuNi。型(R型)和合金和AB型合金為例說明)”。2§{呻-{A{醺A彝s聃髂贛糍h捆辯嘲巍}Hexagon
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8、~c靜0循PrnCo攤．-type違petype蟹疊：7辯2：7鞋5：19R5；19H圖1稀土一鎂一鎳基超晶格合金的結(jié)構(gòu)示意圖Fig．1Schematicstructu~ofthesupperlatticerareearth—Mg—Ni-basedalloys稀土．鎂一鎳基超晶格合金的結(jié)構(gòu)在很大程度上罄2稀土譬一鎂一鎳基貯氫合金的電化學性能受到組成元素的影響。Latroche等人”對RM，型合金(R為稀土元素，M為過渡金屬元素)結(jié)構(gòu)的稀土一鎂一鎳基貯氫合金的電化學性能與其具有變
