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本文以AB5型Mm(NiCoAlMn)5贮氢合金为研究对象,采用XRD、SEM等分析方法研究了合金的结构特征,模拟电池法测试了合金作为镍氢电池负极的电化学性能。为提高合金材料的综合电极性能,从组元调整、热处理工艺优化出发,系统研究了合金微结构与性能的相互影响和作用规律,力求开发一种综合电化学性能好,尤其是低温性能优良的电池负极储氢材料。研究结论如下: 高频感应熔炼制备的Mm(NiCoAlMn)5合金为典型的LaNi5型储氢合金。该合金在303K和238K下均具有良好的综合电极性能。 a)303K测试温度下,合金电极的最大放电容量为300mAh/g左右,30次循环后的容量保持率为82.7％,1800mAh/g放电电流密度下的放电容量比率在52%以上,电极荷电保持率(96h放置)在94%左右。 b)238K测试温度下,其最大放电容量为339mAh/g左右,30次循环后的容量保持率达98.67%,而其高倍率放电性能差。由此可看出,其电极性能受温度影响显著。 MmMgx(NiCoAlMn)5(x=0.15,0.3)合金的结构与性能研究证实,添加Mg组元后合金中出现La2Ni7第二相,并随Mg含量的增加而增多。主要结论有: a)303K测试温度下,MmMgx(NiCoAlMn)5(x=0.15,0.3)合金的最大放电容量分别为308mAh/g和318mAh/g左右,1800mA/g放电电流密度下的放电容量比率分别为90%和76%左右,均比Mm(NiCoAlMn)5合金有很大提高,而其循环稳定性能和自放电性能稍有降低。 b)238K测试温度下,MmMgx(NiCoAlMn)5(x=0.15,0.3)合金的最大放电容量分别为343mAh/g和354mAh/g左右,表现出更好的低温放电特性。低温下其30次循环后的容量保持率分别为92.7%和95.8%。 c) Mg的添加加快了合金在碱液中的腐蚀速度,导致其循环稳定性能降低。 热处理研究表明: a)1073K是Mm(NiCoAlMn)5合金的最佳热处理温度,该合金303K下的最大放电容量为336mAh/g左右,30次循环后的容量保持率为94.33%,1800mA/g放电电流密度下的放电容量比率在87%以上;238K下其最大放电容量在353mAh/g左右,100次循环后的容量保持率在90%以上,具有很好的低温性能。 b)1123K是MmMgx(NiCoAlMn)5(x=0.15,0.3)合金的最佳热处理温度,其303K下的最大放电容量均在340mAh/g左右,30次循环后的容量保持率在94%左右。