电化学循环稳定性差是限制高容量型镧-镁-镍基贮氢合金实际应用的一个关键问题。本项目采用低镁含量设计和使用混合稀土代替纯镧制备了一系列新型稀土-镁-镍基贮氢合金,研究了化学计量比、镁含量、稀土组成以及B侧元素多元合金化等对贮氢合金相结构与电化学性能的影响,从理论上指出了影响稀土-镁-镍基贮氢合金循环稳定性的主要因素和规律。同时,采用添加氧化物(氢氧化物)、电镀微包覆、化学镀等方法在合金表面沉积金属保护层,通过这些表面处理和电化学手段不仅提高了合金电极的耐腐蚀性能,显著改善了合金电极的电化学循环稳定性,而且提高了合金表面的电催化活性与传导能力,改善了合金电极的大电流放电能力。通过优化设计合金结构和组成,成功制备了放电容量大于380mAh/g,200周的容量保持率达到90%的低镁含量混合稀土-镁-镍基贮氢合金样品,并进行了组装AA型2400mAh的镍氢电池样品实验,测试表明,电池经充/放电300周循环后的容量保持率可以达到77%以上,为高容量型镧-镁-镍基贮氢合金实际应用提供了重要的基础数据。
英文主题词hydrogen storage alloys; rare earth-Mg-Ni-based alloys; phase structure; electrochemcial properties