论文部分内容阅读
镁基储氢合金由于材料本身有具有储氢量高、质量轻、资源丰富和成本低等优点，所以其重要应用之一是制备Nj-MH电池的负极材料。尽管镁基储氢合金具有这些优点，但是它在碱液中容易被腐蚀，导致电池循环寿命受到影响，阻碍了它在二次电池实用化方面的应用。
本论文是在本课题组研究的MgNi镁基合金的基础上，通过Ti、Zr、Al和Ce元素取代Mg，以及硼化物(NiB、CoB和FeB)与MlgNi合金球磨复合的方法合成新型的镁基储氢合金电极负极材料，以提高其电化学性能。
采用机械合金化法(MA)成功地制备了Mg<,0.9>Ti<,0.1-x>Zr<,x>Ni(x=0.02，0.04，0.06，0.08)系列和Mg<,0.9>Al<,0.1-x>Ce<,x>Ni(x=0.01，0.02，0.025，0.05)系列四元合金。球磨100小时，Mg<,0.9>Ti<,0.06>Zr<,0.04>Ni和Mg<,0.9>Al<,0.08>Ce<,0.02>Ni的非晶化程度最好。Ti、Zr、Al和Ce的加入有效地阻止了MgNi系合金中Mg的氧化，提高了MgNi系储氢合金电极的循环稳定性、抗腐蚀性和电化学动力学性能。充放电循环50周后，Mg<,0.9>Ti<,0.06>Zr<,0.04>Ni的容量保持率比MgNi合金高16.89％，腐蚀电位提高了0.086V；Mg<,0.9>Al<,0.08>Ce<,0.02>Ni的容量保持率比MgNi合金高11.27％，腐蚀电位提高了0.1048V。
使用机械球磨和化学还原(CR)两种方法合成NiB、FeB和CoB三种硼化物，将其分别与MgNi合金进行球磨复合，得到的复合合金为非晶态结构，硼化物组分完全溶入主相中合金中。硼化物的加入，提高了合金中Mg的抗氧化能力，使MgNi合金的循环稳定性、抗腐蚀性和电化学动力学性能得到明显的提高。充放电循环50周后，MA-MgNi-NiB (质量比MgNi：NiB=100：10，MA 10h)体系容量保持率比MgNi合金高32.28％，腐蚀电位提高了0.034V；CR.MgNi-NiB(质量比MgNi：NiB=100：10，MA 15h)体系的容量保持率比MgNi合金高50.15％，腐蚀电位提高了0.054V；MA-MgNi--CoB(质量比MgNi：COB=100：10，MA 15h)体系容量保持率比MgNi合金高28.29％，腐蚀电位提高了0.033V；CR.MgNi-CoB (质量比MgNi：CoB=100：15，：MA 15h)体系容量保持率比MgNi合金高44.95％，腐蚀电位提高了0.037V；MA-MgNi-FeB(质量比MgNi：FeB=100：15，MA 15h)体系的容量保持率比MgNi合金高42.90％，腐蚀电位提高了0.034V；C-MgNi-FeB(质量比MgNi：FeB=100：15，MA 15h)体系容量保持率比MgNi合金高43.86％，腐蚀电位提高了0.030V。