Laves相貯氫電極合金的相結構和電化學性能.pdf

1、浙江大學博士學位論文Laves相貯氫電極合金的相結構和電化學性能姓名：張慶安申請學位級別：博士專業：材料學指導教師：雷永泉2000.2.1塑堊奎堂墮主蘭堡壘苧—————————————————————————————————————————————————一，＼／摘八要|＼|本文首先對幾種與Laves相相關的新型貯氫電極合金的國內外研究進展進行了全面綜述，并分析討論了目前存在的主要問題。在此基礎上，本文確定了以含有Layes相的三種貯氫

2、電極合金(AB：型合金、TiNi系合金和釩基固溶體型合金)作為研究方向，采用XRD、SEM／EDS、TEM以及電化學測試等手段，系統地研究了上述三種貯氫電極合金的相結構和電化學性能，力求查明這些合金中Laves相結構影響合金電化學性能的規律，探索進一步提高合金綜合性能的途徑。對AB，型貯氫電極合金，本文首先對比研究了鑄態和退火態Zr(Mno25V02Nio55)2C0005jfl(Zr07風3)(Mn025Vol5Co005Ni055)

3、2合金的相結構和電化學性能。結果表明，在鑄態AB2型合金中，由于成分偏析使合金中同時存在C15相、C14相和zr7Ni。。非Laves相；在退火處理的過程中，這種多相組織逐漸轉變成單一的Laves相(平衡態組織)。平衡態的Laves相結構類型(C15型或C14型)取決于AB：型貯氫電極合金的電子濃度，鑄態合金中盡管同時存在兩種結構的Laves相，但其主相的結構與平衡態合金的相結構是一致的。電化學測試結果表明，C14相比C15相不僅具有較

4、高的放電容量，而且還具有較好的高倍率放電性能?；谶@些研究結果，本文研究了以C14相為主相的(zr，Ti，)(Mnxv。。Co005Ni055)。合金(x=o15加25，y=O25045，n=18之1)電化學性能。結果表明，在所研究的合金中，(Zro。，R。)(Mno：：，V0175Co。。5Nio，，)：合金具有較好的電化學性能，其活化次數為7次，50mA／g放電電流下的放電容量達到369mAh／g，高倍率放電性能(C，，o，C。10

5、0％)為838％，經500次充放電循環后容量保持率為686％。對于TiNi系多元貯氫電極合金，本文研究了盹豳：V。。Ni、風6zr02V01MnolNi和氏“Zro2V01MnolCroo小i三種合金的相結構和電化學性能。結果表明，上述三種合金均由體心立方結構的B，主相和六方結構的第二相(C14相)組成。由于C14相的存在，多元TiNi系貯氫電極合金的電化學性能優于二元TiNi合金。如氏，5玩2VolMIloCro。5Ni合金，其活化次

6、數為5次，50mA／g放電電流下的放電容量為225mAh／g，高倍率放電性能(c2。／C50x100％)為493％，經50次充放電循環后容量保持率為876％。為了進一步提高TiNi系貯氫電極合金的電化學性能，還必須對合金中C14相的化學成分和相對含量進行優化。對于以C14相為第二相的釩基固溶體型合金，本文對比研究了V3TiNio56H￡2、V3TiNio56H‘“M，(M=Co，Mn；x=0~o45)和V3TiNio56Hfo24Mno