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RE-Mg-Ni系AB2型储氢合金是近些年来发现的高容量储氢电极合金,其理论电化学容量超过400mAh/g,高出目前市场上商用AB5型储氢合金容量近20％,因此具有重要而广阔的应用前景。AB2 Laves相合金结构是一种构成元素的原子半径比(A/B)接近1.225的密排结构。根据排列的不同,Laves相合金可分为 MgCu2型,MgZn2型及MgNi2型三种晶体结构。虽然电化学容量高,但是AB2型合金的循环稳定性差,因此如何提高电极循环稳定性是该类合金目前应用研究的关键问题。本文以LaMgNi4合金作为基础合金,系统考察了电解液组成对合金电化学性能的影响,Mg含量不同对合金相结构和电化学性能的影响,Co对Ni的不同替代量对合金相结构和电化学性能的而影响,试图提高LaMgNi4合金电极的循环稳定性和最大放电容量。 首先本文系统的研究了不同浓度的两种电解液(KOH和NaOH电解液)对 LaMgNi4合金电化学性能的影响,结果表明,随着电解液浓度的增加,LaMgNi4合金的最大放电容量增加,由270.5mAh/g(电解液为3mol/L的NaOH)增加到303.1mAh/g(电解液为6mol/L的KOH)。对于相同浓度的KOH和NaOH电解液而言,合金在KOH电解液中的最大放电容量要高于在NaOH中的最大放电容量。 对LaMgxNi4(x=0.8,0.9,1.0)合金的研究表明,随着Mg含量偏离化学计量比,合金相由单相的LaMgNi4结构变为LaMgNi4、LaNi5的双相结构。当x=1.0时,合金的最大放电容量最大,为297.9mAh/g。LaMg1.0Ni4合金在373K、4.3MPa的条件下吸氢量达到最大,为1.45wt%。吸氢过程导致LaMg1.0Ni4合金的相结构发生改变,随着温度的升高,合金的吸氢速率上升,而吸氢量则有所下降。 对LaMgNi4-xCox(x=0.0,0.3,0.5)合金的研究表明,随着Co含量的增加,合金的点阵常数和晶胞体积增加,晶体结构没有发生改变。最大放电容量随着Co含量的增加而明显增大,在x=0.5时,合金的放电容量达到最大值(Cmax=328.5mAh/g)。Co含量的增加,对合金的吸放氢可逆性和吸氢平台压都有明显的改善,但对合金循环稳定性方面的作用十分有限。