【摘 要】
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本文以改善Ti-V-Mn体系固溶体贮氢合金的电化学性能为目的,在对贮氢合金研究现状进行了深入分析的基础上,从Ti1.0-xV1.1Mn0.5+xNi0.4（x=0,0.1）出发,进行了一系列组分优化的研究
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本文以改善Ti-V-Mn体系固溶体贮氢合金的电化学性能为目的,在对贮氢合金研究现状进行了深入分析的基础上,从Ti1.0-xV1.1Mn0.5+xNi0.4（x=0,0.1）出发,进行了一系列组分优化的研究工作。通过XRD、SEM-EDS等方法,研究了铸态合金Ti1.0-xV1.1Mn0.5+xNi0.4（x=0,0.1）、Ti1.0 V1.1-xMn0.5Ni0.4REx （RE为稀土元素镧、铈、镨、钕;x=0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2）、Ti1.0 V1.1Mn0.5Nix（x=0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、1.0）和Ti1.0V1.1-xMn0.5Ni0.7Crx（x=0、0.05、0.1、0.15、0.2）的微观结构、表面形貌和组成。结果表明这些合金主相均为bcc相,第二相为C14型Laves相或TiNi相,且第二相沿主相晶界析出形成网络结构。此外,经过稀土元素替代的合金中还出现了富稀土相。通过测定合金P-C-T曲线、放电容量、高倍率放电、容量保持率,研究了不同元素含量对合金电化学性能的影响。结果表明,相同Ni含量下,Ti1.0V1.1Mn0.5Ni0.4比Ti0.9V1.1Mn0.6Ni0.4表现出更好的综合电化学性能;添加稀土元素使合金中C14相含量增加,同时出现了富稀土相,适量的稀土相的存在起到了电催化和微集流体的作用,提高了合金电极的放电容量和倍率放电性能;随着Ni含量的增加,合金中第二相由C14型Laves相转变成为bcc结构的TiNi基相,电化学P-C-T曲线表明,增加镍含量,合金电极放氢平台压升高;Cr的添加显著的改善了合金电极的放电容量和循环寿命,但增加了合金电极的活化次数。
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