论文部分内容阅读
由于能源的匮乏及环境的恶化等原因，目前全世界人民的目光都集中到了新能源汽车上面，现阶段我国也在大力支持国内电动汽车产业的发展，并取得了可观的成绩。电动汽车自出现以来面临的一大难题就是汽车的动力电池问题，镍氢电池作为混合动力汽车或者纯电动汽车的动力源具有其它类型的电池无可比拟的优势，而且我国稀土含量居世界首位，发展镍氢电池具有独特的优势。但是镍氢电池在当前日益激烈的电池市场竞争中处于劣势地位，所以迫切需要研发出综合性能更强的新型负极材料，来提高镍氢电池竞争力。 本文在阅读大量文献的基础上，选取了Mg1-xTixNi0.95Cu0.05(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08)合金为研究对象，使用Ti部分取代MgNi0.95Cu0.05合金A侧的Mg。冶炼得到的铸态合金破碎至200目后添加50%的镍粉进行机械球磨，然后系统地对球磨后的合金进行了电化学和动力学性能测试。 本次试验对不同钛含量的合金球磨时间均为5 h、10 h、20 h和30 h，对球磨后的样品进行X射线衍射和高分辨率透射处理，以观察合金的相组成以及微观结构，结合测得的电化学和动力学结果，得出如下主要结论： （1）球磨后的Mg1-xTixNi0.95Cu0.05(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08)合金具有多相结构，主相均为Mg2Ni相和Ni相，并且随着钛含量的增加，合金中Mg2Ni相衍射峰增强，说明合金中Mg2Ni相增多。高分辨率透射结果表明，随着球磨时间的延长合金的晶粒逐渐细化并开始出现非晶结构。 （2）球磨后的Mg1-xTixNi0.95Cu0.05(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08)合金在第一个充放电循环就能达到最大放电容量，说明本次试验合金活化性能优越。合金的最大容量随球磨时间的延长先增大后减小，随钛含量的增加先减小后增大，钛含量为Ti0.08球磨时间为30 h的合金放电比容量最大，达到了567.20 mAh/g。 （3）球磨后的Mg1-xTixNi0.95Cu0.05(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08)合金随着非晶化程度的加剧循环稳定性逐渐增强。由于合金中添加的钛含量比较少，钛含量的改变对合金循环稳定性影响不大。 （4）球磨后的Mg1-xTixNi0.95Cu0.05(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08)合金的高倍率放电性能随着非晶化程度的加剧而提高，但随着钛含量的增加先升高后降低。测试结果表明本次试验所用合金的动力学性能主要受氢在合金体内扩散速率影响，电极表面电荷转移速率对合金动力学性能影响不大。