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快淬对RE-Mg-Ni系A2B7型贮氢合金动力学性能的影响

ISSN号：1002-185X
期刊名称：《稀有金属材料与工程》
时间：0
分类：TG146.4[金属学及工艺—金属材料;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
作者机构：[1]内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室内蒙古包头014010, 钢铁研究总院,北京100081, [2]内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,内蒙古包头014010
相关基金：National Natural Science Foundations of China （51161015,50961009）; National ＂863＂Plans Projects of China （2011AA03A408）; Natural Science Foundation of Inner Mongolia,China （2011ZD10 and 2010ZD05）

作者：张羊换[1], 蔡颖[2], 杨泰[1], 侯忠辉[2], 张国芳[1], 赵栋梁[1]

关键词： A2B7型合金, 元素替代, 金属快淬, 电化学动力学, A2B7-type alloy, element substitution, melt-spinning, electrochemical kinetics

中文摘要：

合金的电化学贮氢动力学性能是其应用于动力电池的重要因素.为了提高RE-Mg-Ni系A2B7型贮氢合金的动力学性能,用M （M=Pr,Zr）部分替代La,并采用快淬处理制备了La0.65M0.1Mg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1 （M=Pr,Zr）电极合金.研究了元素替代和快淬处理对合金结构及电化学贮氢动力学性能的影响.XRD及TEM结果显示,铸态及快淬态合金均为多相结构,包含（La,Mg）2Ni7和LaNi5主相以及少量的残余相LaNi2.Pr替代快淬态合金为纳米晶结构,而Zr替代快淬态合金为类非晶结构,说明Zr部分替代La促进了非晶的形成.电化学测试表明合金的高倍率放电性能（HRD）随着快淬速度的增加先增大后减小.此外,电化学阻抗谱（EIS）,塔菲尔极化曲线以及电势阶跃测试均表明合金的电化学动力学性能随着快淬速度的增加先增大后减小.

英文摘要：

In order to improve the electrochemical characteristics of the La-Mg-Ni system A2B7-type electrode alloys,the partial substitution of M （M=Pr,Zr） for La has been performed.The melt spinning technology was used to prepare the La0.65M0.1Mg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1 （M=Pr,Zr） electrode alloys.The influences of the melt spinning and substithting La with M （M=Pr,Zr） on the structures and the electrochemical hydrogen storage kinetics of the alloys were investigated.The results obtained by XRD and TEM reveal that the as-cast and spun alloys hold a multiphase structure,containing two main phases （La,Mg）2Ni7 and LaNi5 as well as a residual phase LaNi2.The as-spun （M=Pr） alloy displays an entire nanocrystalline structure,while an amorphous-like structure is detected in the as-spun （M=Zr） alloy,implying that the substitution of Zr for La facilitates the amorphous formation.The electrochemical measurement indicates that the high rate discharge ability （HRD） of the alloys first mounts up and then falls with rising of spinning rate.Furthermore,the electrochemical impedance spectrum （EIS）,the Tafel polarization curves and the potential-step measurements all indicate that the electrochemical kinetics first increase and then decreases with growing of spinning rate.