低钴贮氢合金的处理工艺及电化学性能研究

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在广泛阅读国内外大量文献的基础上,本文全面综述了合金元素、表面处理、退火处理以及快淬对贮氢合金电化学性能的影响。为了保证低钴、无钴贮氢合金具有良好的综合电化学性能,本文针对五种成分的低钴、无钴贮氢合金,研究了镀镍、退火、快淬工艺对其电化学性能的影响作用,并结合SEM、XRD等微观分析方法探讨了三种处理技术的影响机制。 镀镍处理结果表明,镀镍后,合金的放电电压有所提高,放电电压平台更加平稳,活化性能、高倍率放电性能和循环稳定性也得到改善,其中高倍率放电性能最高达到98.45%。这表明镀镍是提高低钴贮氢合金高倍率放电的重要途径,并对动力电池的开发有重要意义。 退火处理结果表明,退火处理后,合金的晶格应力降低,晶体缺陷减小,单胞体积增大,组织成分更加均匀。退火处理后合金的放电容量得到明显的提高,放电容量最大可达到315.3mAh/g。但退火降低了合金的活化性能,使得高倍率放电性能略有降低,但仍保持在96.2%以上。 快淬结果表明,快淬后,贮氢合金具有柱状晶组织,主相为CaCu5结构,随淬速的增加第二相含量减少;晶格参数c及单胞体积增大。快淬后,合金的活化次数增多,放电电压平台更加平稳,循环稳定性得到显著改善。合适的淬速能明显提高合金的放电容量。18m/s快淬MlNi3.8Al0.27Mn0.36Co.244Cu0.35合金放电容量达到324.3mAh/g。
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