熔鹽電脫氧法制備稀土系A(chǔ)B5型儲氫合金的研究.pdf

1、AB5型稀土系合金具有良好的儲氫性能，是目前Ni/MH電池生產(chǎn)中廣泛采用的負(fù)極材料。目前，國內(nèi)外研究者關(guān)于儲氫合金的研究重點(diǎn)主要集中在提高合金的綜合電化學(xué)性能和進(jìn)一步降低合金成本兩個方面。然而傳統(tǒng)的合金制備方法普遍存在著工藝復(fù)雜、成本高、能耗大，這使得合金成本較高，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。因此，有必要研究稀土儲氫合金短流程、低能耗、低成本及對環(huán)境友好的制備方法，使其在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。
　　本文以混合氧化物為原料，采用流程短、能耗低及

2、對環(huán)境友好的熔鹽電脫氧(FFC法)制備出物相單一的LaNi5、 CeNi5、 LaNi5-xCux、CeNi5-xCux、LaCu6和CeCu6合金。研究了陰極氧化物制備條件、電脫氧工作電壓和熔鹽溫度等對混合氧化物電脫氧效果的影響，利用XRD、SEM和EDX等手段分析電脫氧不同階段還原產(chǎn)物，探求熔鹽電脫氧的反應(yīng)歷程;嘗試在熔鹽體系中對電脫氧得到的稀土儲氫合金原位熱處理。研究結(jié)果如下:
　　陰極氧化物適宜的制備條件:以金屬氧化物L(fēng)a

3、2O3(CeO2)-NiO為原料，采用機(jī)械球磨法混料，粉體成形壓力為10 MPa，1200℃燒結(jié)4 h;當(dāng)混合金屬氧化物中引入CuO時，900℃燒結(jié)4h;若氧化物組成為La2O3(CeO2)-CuO時，850℃燒結(jié)4h。
　　熔鹽電脫氧適宜的條件:均以石墨棒為陽極，在CaCl2-NaCl熔鹽體系中，熔鹽溫度為800-850℃，工作電壓先施加3.1V，約1h后提高到3.5 V，電脫氧時間約為10 h;而在KCl-LiCl熔鹽體系中，

4、熔鹽溫度為650℃，工作電壓為3.5 V，電脫氧時間約為10h。
　　熔鹽電脫氧制備合金的反應(yīng)歷程:在CaCl2-NaCl熔鹽體系中，鎳的氧化物優(yōu)先被還原，而稀土氧化物在反應(yīng)過程中先生成LaOCl和CeOCl，然后再進(jìn)一步脫氧脫氯并與優(yōu)先還原得到的金屬Ni合金化形成LaNi5和CeNi5合金;在KCl-LiCl熔鹽體系中，合金形成過程依然是鎳和銅的氧化物優(yōu)先還原，稀土氧化物還原后與先還原的鎳或銅合金化得到Ni基稀土合金，對電脫氧各