金屬ni添加劑對(duì)la2mg18ni0.5儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)氫性能的影響研究

1、 碩士學(xué)位論文 碩士學(xué)位論文 論文題目 論文題目： 金屬 金屬 Ni 添加劑對(duì) 添加劑對(duì) La2Mg18Ni0.5儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)氫性能的影響研究 儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)氫性能的影響研究 英文題目： 英文題目：Effect of metal Ni additive on hydrogen storage property of La2Mg18Ni0.5 hydrogen storage alloy 學(xué) 位 類 別 學(xué) 位 類 別：

2、碩士 研 究 生 姓 名 研 究 生 姓 名： 趙軍軍 學(xué)號(hào) 學(xué)號(hào)：201303035 學(xué)科 學(xué)科(領(lǐng)域 領(lǐng)域)名稱 名稱： 材料工程 指 導(dǎo) 教 師 指 導(dǎo) 教 師： 蔡穎 職稱 職稱： 教授 協(xié)助指導(dǎo)教師： 協(xié)助指導(dǎo)教師： 馮佃臣 職稱： 職稱： 副教授 2017 年 6 月 07 日 分類號(hào)： 分類號(hào)： TG139 密 級(jí)： 級(jí)： 公開 公開 U D C ： 學(xué)校代

3、碼： 學(xué)校代碼： 10127 內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 II 摘 要 Mg 基儲(chǔ)氫合金因其較高的可逆儲(chǔ)氫容量而成為最具實(shí)際應(yīng)用潛力的儲(chǔ)氫材料，然而其較高的實(shí)際可逆吸/放氫溫度和較差的循環(huán)壽命性能使其難以在 Ni/MH 電池體系中得到應(yīng)用。為了改善 Mg 基儲(chǔ)氫合金的儲(chǔ)氫性能，本文選取對(duì) Mg 儲(chǔ)氫熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能分別表現(xiàn)出優(yōu)良催化性能的金屬 La 和 Ni 作為合金成分，采用感應(yīng)熔煉法與 Mg 制備得到多相 La2Mg18

4、Ni0.5 合金，并將所制備合金通過機(jī)械球磨處理增加其比表面積，以進(jìn)一步改善其氣固/電化學(xué)儲(chǔ)氫性能；選取對(duì) H 原子反應(yīng)活性具有催化作用的 Ni 粉作為添加劑，與 La2Mg18Ni0.5 合金球磨制備合成復(fù)合材料，研究添加劑含量對(duì) La2Mg18Ni0.5 合金儲(chǔ)氫性能的影響及其機(jī)理。 球磨處理過程能夠起到提高 La2Mg18Ni0.5 合金非晶化程度、細(xì)化顆粒和提供活性缺陷的作用。隨著球磨時(shí)間的增加，合金顆粒呈現(xiàn)先細(xì)化后團(tuán)聚的現(xiàn)象，

5、并且合金顆粒的細(xì)化，增加了 H 與合金的接觸面積，而合金晶胞缺陷位點(diǎn)增加，有助于 H從合金表面的溢出過程。在 600mA 放電電流密度下，球磨處理后的合金表現(xiàn)出改善的 HRD 性能，與未處理合金相比分別提高了 3.12%（20h）和 13.28%（40h）。在613K 下，合金放氫平臺(tái)則由鑄態(tài)的 0.01MPa 分別提升至 0.32MPa（20h）和0.59MPa（40h）。并且球磨后合金表現(xiàn)出良好的氣固放氫動(dòng)力學(xué)特性，經(jīng)過 1000s

6、后，合金放氫量分別為 0.76wt.%（鑄態(tài)）、1.34wt.%（20h）和 2.11wt.%（40h）。 通過球磨方法向 La2Mg18Ni0.5 合金中復(fù)合 Ni 粉顯著改善其電化學(xué)和氣固儲(chǔ)氫性能。在室溫條件下，合金最大放電容量隨 Ni 粉添加量的增加而顯著增加。復(fù)合的Ni 粉在球磨過程中晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致 Ni 顆粒表現(xiàn)出更高的催化活性，從而提高合金的電化學(xué)性能。當(dāng)球磨時(shí)間為 40h 時(shí)，樣品的最大放電容量分別達(dá)到307.4m