机械合金化制备非晶态Ti2Ni合金及其储氢性能

以单质钛粉和镍粉为原料,通过机械合金化的方法制备了非晶态Ti2Ni合金,采用扫描电镜分析、X射线衍射、差热分析、充放电测试及电位阶跃测试等方法系统研究了Ti2Ni合金粉体的结构变化以及合金电极的储氢性能。结果表明:随球磨时间的延长,粉体颗粒尺寸先增大后减小;球磨至30h时,获得了非晶态的Ti2Ni,随后的球磨使非晶合金粉体的稳定性不断增大;球磨80h所得到合金的储氢性能最好,最大放电容量达到147mAh.g-1,循环30次后的容量保持率为92.5%,氢的扩散系数为2.18×10-11 cm2.s-1。     

Ti2Ni储氢合金的充放电特性及腐蚀行为

通过球磨晶态Ti2Ni合金制备非晶态Ti2Ni合金,采用X射线衍射、充放电测试、阳极极化曲线对不同结构的Ti2Ni储氢合金的充放电特性及腐蚀行为进行研究。结果表明:晶态Ti2Ni合金的首次电化学充氢容量可达480mAh/g,但首次放氢量仅为充氢量的一半,合金内形成了大量不可逆氢化物相。随后的充放电循环中几乎没有不可逆相的形成。非晶相能够有效抑制充氢过程中不可逆相的形成,且充放氢使非晶合金间隙发生了弹性变形。此外,非晶结构使合金在碱性电解液中的自腐蚀电位升高、腐蚀电流降低,显著提高了合金的耐蚀能力。