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镁基储氢合金储氢容量大,价格低,是最具有开发前景的储氢材料之一,但其具有循环稳定性差,吸放氢温度高等缺点。本文通过元素法,机械球磨法和添加催化剂法改善其性能。采用中频感应炉在氦气保护气氛下制备了La2-xRExMg16Ni(RE=Y Sm;x = 0,0.1,0.2,0.3,0.4)储氢合金。研究了 Y和Sm元素部分替代La元素合金的相组成、微观结构、电化学储氢性能及气态储氢动力学和热力学性能。选取电化学储氢性能较好的La1.8Y0.2Mg16Ni和La1.8Sm0.2Mg16Ni合金,研究了球磨时间对两种合金复合150 wt.%Ni性能的影响和不同Ni的复合量对两种合金球磨20 h的性能影响。通过实验得到Ni的最佳添加量为150 wt.%,最佳球磨时间为20 h。Y和Sm元素部分替代La元素后合金都是由La2Mg17、Mg2Ni和La2Ni3相组成,吸氢后由MgH2,Mg2NiH4和LaH3相组成,Sm替代存在Sm3H7相,Y替代存在YH3相。放氢后由Mg,Mg2Ni和LaH3相组成,Sm替代存在Sm3H7相,Y替代存在YH2相。随Y和Sm元素替代量的增加,对合金最大放电比容量和最大吸氢量影响较小,但循环稳定性和电化学动力学性能都先增加后减小,当替代量x = 0.2时合金的循环稳定和电化学动力学性能较好。Y或Sm元素部分替代后合金的气态储氢活化性能和吸放氢性能得到改善。La1.8RE0.2Mg16Ni(RE = Y,Sm)+ 150 wt.%Ni 合金球磨 10 h,20 h 和 40 h后主相都是Ni,球磨10h和20h还有少量的La2Mg17,当球磨40h后,合金形成了纳米晶/非晶相。球磨时间增加的初期对放电比容量影响较大,球磨时间增加的后期对放电比容量影响较小。其中球磨40 h的La1 8Y0.2Mg16Ni +150 wt.%Ni和La1.8Sm0.2Mg16Ni + 150 wt.%Ni合金放电比容量最大分别为871.9mAh/g和873.6mAh/g。随着球磨时间的增加,储氢合金的电化学循环稳定性和动力学性能先增加后降低,其中球磨20 h时La1.8Y0.2Mg16Ni + 150 wt.%Ni和La1.8Sm0.2Mg16Ni + 150 wt.%Ni合金的容量保持率最大分别为S50=60.8%和S50= 61.7%,氢扩散系数最大分别为 3.36X 10—11 cm2/s 和 3.23X 10-11 cm2/s,极限电流密度IL最大分别为753.9 mA/g和756.8 mA/g。无Ni球磨20 h后La1.8RE0.2Mg16Ni(RE = Y,Sm)储氢合金中主相是La2Mg17和少量Mg2Ni;当Ni复合量为100wt.%和150wt.%时,合金中主相为Ni,和一定量的La2Mg17和Mg2Ni;当Ni复合量为200 wt.%时,合金中(?)转变为非晶 还将磨20 h对不复合Ni合金的最大放电比容量影响不大。初期随着Ni增加,储氢合金放电比容量增加较大,而后期随着Ni的增加,放电比容量增加量减小。其中La1.8Y0.2g16Ni + 200 wt.%Ni和La1.8Sm0.2Mg16Ni + 200 wt.%Ni合金的最大放电比容量分别为788.8 mAh/g和786.8 mAh/g。随着Ni的复合量的增加,合金电化学循环稳定性和动力学性能增加先后减小,其中Ni的复合量为150 wt.%时两种合金的容量保持率、极限电流密度和氢扩散系数最大。