铸态及快淬态La2Mg（Ni0.85Co0.15）9Crx（x=0～0.2）电极合金的微观结构及电化学性能

为了提高La-Mg-Ni系（PuNi3）型贮氢合金的电化学循环稳定性,在La2Mg（Ni0.85Co0.15）9合金中加入微量Cr,用铸造及快淬工艺制备了La2Mg（Ni0.85Co0.15）9Crx（x=0,0.1,0.2）贮氢合金.分析测试了铸态及快淬态合金的电化学性能及微观结构,研究了Cr对铸态及快淬态合金微观结构及电化学性能的影响.结果表明,铸态及快淬态合金具有多相结构,包括（La,Mg）Ni3相（PuNi3结构））,LaNi5相和一定量的LaNi2相.快淬对合金的相组成没有影响,但使合金的相丰度产生变化.Cr的加入提高了铸态及快淬态合金的循环稳定性,但使合金的容量下降.合金的循环寿命随淬速的增加而增加,铸态及快淬态合金均有优良的活化性能.     

快淬La—Mg—Ni系贮氢合金的电化学性能及微观结构

采用铸造及快淬工艺制备了La—Mg-Ni系（PuNi3型）贮氢合金La0.7Mg0.3Ni2.55-Co0.45Cux（x=0～0．4），分析测试了铸态及快淬态合金的电化学性能与微观结构，研究了Cu替代Ni及快淬工艺对合金微观结构及电化学性能的影响。结果表明：铸态及快淬态合金具有多相结构，包括（La，Mg）Ni3相和LaNi5相和一定量的LaNi2相。快淬处理对合金的相组成没有影响，但使合会的衍射峰趋于均匀一致。Cu替代Ni使合金的电化学容量下降，但使合金的循环稳定性及放电电压特性得到改善。快淬可提高合金的循环稳定性，但使合金的容量下降。     

铸态及快淬态La-Mg-Ni系(PuNi3型)贮氢合金的循环稳定性

用铸造及快淬工艺制备了La-Mg-Ni系(PuNi3型)La2Mg(Ni0.85Co0.15)9Bx(x=0～0.2)贮氢合金,分析测试了铸态及快淬态合金的微观结构与循环稳定性,研究了硼及快淬工艺对合金微观结构及电化学循环稳定性的影响.结果表明,铸态合金具有多相结构,包括(La,Mg)Ni3相和LaNi5相,一定量的LaNi2相及微量的Ni2B相,经大于15 m/s淬速快淬处理后Ni2B相消失,并且其它相的相对量随淬速的变化而变化.硼的加入提高了铸态及快淬态合金的循环稳定性,但其作用机理完全不同.合金的循环寿命随淬速的增加而增加,但快淬工艺对La-Mg-Ni系贮氢合金循环寿命的改善非常有限.     

快淬工艺对La0．7Mg0．3Ni2．55-xCo0．45Alx（x=0～0．4）电极合金微观结构及电化学性能的影响

用铸造及快淬工艺制备了La-Mg-Ni系（PuNi3型）电极合金La0．7Mg0．3Ni2．55-xCo0．45Alx（x=0，0．1，0．2，0．3，0．4），研究了快淬工艺对合金微观结构及电化学性能的影响。XRD分析结果表明，铸态及快淬态合金具有多相结构，包括（La，Mg）Ni3相和LaNi5相和一定量的LaNi2相，快淬处理对合金的相组成没有影响，但使相的相对含量产生变化。TEM及SEM分析结果表明，快淬处理显著改善合金的成分均匀性，使晶粒细化。Al替代Ni不利于非晶相的形成，但使快淬态合金的晶粒显著细化。电化学测试结果表明，快淬处理显著提高合金的循环稳定性，但不同程度地降低合金的放电容量和活化性能，快淬对放电电压特性的影响是复杂的。     

Improved Cycle Stability of La0.75-xPrxMg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1 (x=0-0.4) Electrode Alloys by Melt Spinning

为了改善 La-Mg-Ni 系 A2B7型电极合金的电化学循环稳定性,用 Pr 部分替代合金中的 La,并用熔体快淬工艺制备了La0.75-xPrxMg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1(x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)电极合金。用 XRD、SEM、TEM 分析了铸态及快淬态合金的微观结构。结果表明,铸态及快淬态合金均具有多相结构,包括 2 个主相(La,Mg)Ni3及 LaNi5和 1 个残余相 LaNi2。熔体快淬导致 LaNi5相增加而(La,Mg)Ni3相减少。电化学测试结果表明,熔体快淬显著地提高合金的电化学循环稳定性。当淬速从 0 m/s (铸态被定义为淬速 0 m/s)增加到 20 m/s 时,x=0 合金 100 次充放循环后的容量保持率从 65.32%增加到 73.97%,x=0.4 合金的容量保持率从 79.36%增加到 93.08%。     

Zr替代La对快淬态A2B7型电极合金结构及电化学性能的影响

用铸造及快淬工艺制备了A2B7型电极合金,合金的名义成分为La0.75-xZrxMg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1 (x = 0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2)。深入研究了Zr替代La对合金微观结构及电化学性能的影响。用XRD、SEM、TEM分析了合金的结构。结果表明,铸态及快淬态合金均具有多相结构,含有两个主相(La,Mg)Ni3和LaNi5以及一个残余相LaNi2。Zr替代La使合金中LaNi5相明显增加,并促进快淬态合金中形成非晶相。电化学测试的结果表明,Zr替代La明显降低合金的放电容量,但显著改善合金的电化学循环稳定性。当Zr含量小于0.1时,合金的放电容量随淬速的增加而先增加后减小,合金的循环稳定性随淬速的增加而单调增加。     

铸态及快淬态La0. 55 M0. 2 Mg0. 25 Ni3.2C00.2 Al0.1（M=Zr，Pr）合金的电化学贮氢动力学

为了改善La-Mg-Ni系A2B7型电极合金的动力学性能,用M（M=Zr,Pr）部分替代合金中的A侧元素La。用真空快淬技术制备了La0. 55 M0. 2 Mg0. 25 Ni3.2C00.2 Al0.1（M=Zr,Pr）电极合金,探索了快淬工艺参数对合金电化学贮氢动力学性能的影响。用XRD、SEM及TEM表征了铸态及快淬态合金的结构,结果发现,铸态及快淬态合金均由多相组成,包括两个主相（La,Mg）2Ni7和LaNi5以及残余相LaNi2。快淬Pr替代合金具有微晶、纳米晶结构,而在快淬Zr替代合金中发现明显的非晶相。电化学测试结果表明,合金的高倍率放电能力随淬速的增加先增加后减小。电化学交流阻抗（EIS）、Tafd极化曲线及电位阶跃测试的结果都表明,合金的电化学贮氢动力学性能随淬速的增加先上升后下降。     

La0.7Mg0.3Ni2.55-xCo0.45Alx(x=0～0.4)贮氢合金的循环稳定性

为了提高La-Mg-Ni系贮氢合金的循环稳定性,以Al部分替代Ni,采铸造及快淬工艺制备了La0.7Mg0.3Ni2.55-xCo0.45Alx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)电极合金,研究了Al替代量及快淬工艺对合金微观结构及电化学循环稳定性的影响。X射线衍射分析结果表明:铸态及快淬态合金具有多相结构,包括(La,Mg)Ni3相、LaNi5相和一定量的LaNi2相;Al替代使铸态合金中LaNi2相的量显著增加,但对快淬态合金中LaNi2相的相丰度影响不显著。电化学测试结果表明:随Al替代量的增加,合金的循环寿命大幅度提高;快淬处理可以提高合金的循环寿命,但随Al替代量的增加,淬速对循环寿命的影响减小。     

快淬对La0.7Mg0.3Co0.45Ni2.55-xCux (x=0-0.4)电极合金微观结构及电化学性能的影响

应用铸造及快淬工艺制备了La0 7Mg0.3Co0.45Ni2.55-xCux (x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)贮氢电极合金,研究了快淬工艺对合金微观结构及电化学性能的影响.XRD,SEM及TEM的分析结果表明,铸态及快淬态合金具有多相结构,包括(La,Mg)Ni3相,LaNi5相以及LaNi2相.快淬对合金的相组成没有明显影响,但显著地改变了合金的相丰度.快淬还显著地改善合金的成分均匀性,并使合金的晶粒明显细化.电化学测试的结果表明,快淬大幅度提高合金的电化学循环稳定性,但使合金的放电容量和活化性能下降.快淬对合金的放电电压特性具有明显的影响,当淬速大于15m/s时,快淬降低合金的放电电压,并使放电平台的斜率明显增大.     

铸态及快淬态La_(0.55)M_(0.2)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Co_(0.2)Al_(0.1)(M=Zr,Pr)合金的电化学贮氢动力学

为了改善La-Mg-Ni系A2B7型电极合金的动力学性能,用M(M=Zr,Pr)部分替代合金中的A侧元素La。用真空快淬技术制备了La0.5 5M0.2Mg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1(M=Zr,Pr)电极合金,探索了快淬工艺参数对合金电化学贮氢动力学性能的影响。用XRD、SEM及TEM表征了铸态及快淬态合金的结构,结果发现,铸态及快淬态合金均由多相组成,包括两个主相(La,Mg)2Ni7和LaNi5以及残余相LaNi2。快淬Pr替代合金具有微晶、纳米晶结构,而在快淬Zr替代合金中发现明显的非晶相。电化学测试结果表明,合金的高倍率放电能力随淬速的增加先增加后减小。电化学交流阻抗(EIS)、Tafel极化曲线及电位阶跃测试的结果都表明,合金的电化学贮氢动力学性能随淬速的增加先上升后下降。     

Effects of rapid quenching on microstructures and electrochemical properties of La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_(2.55)Co_(0.45)B_x(x=0-0.2) hydrogen storage alloy

1 Introduction Ni-MH batteries have been used widely by virtue of several of their advantages, such as high capacity, capable of performing a high rate charge/discharge, high resistance to overcharging and over-discharging, a long cycle life, environment…     

Effects of rapid quenching on structure and electrochemical characteristics of La0.5Ce0.2Mg0.3Co0.4Ni2.6-xMnx （x=0-0.4） electrode alloys

The La-Mg-Ni system PuNi3-type La0.5Ce0.2Mg0.3Co0.4Ni2.6-xMnx (x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4) hydrogen storage alloys were prepared by casting and rapid quenching. The effects of the rapid quenching on the structure and electrochemical characteristics of the alloys were studied. The results obtained by XRD, SEM and TEM indicate that the as-cast and quenched alloys mainly consist of two major phases, (La,Mg)Ni3 and LaNi5, as well as a residual phase LaNi. The rapid quenching does not exert an obvious influence on the phase composition of the alloys, but it leads to an increase of the LaNi5 phase and a decrease of the (La, Mg)Ni3 phase. The as-quenched alloys have a nano-crystalline structure, and the grain sizes of the alloys are in the range of 20-30 nm. The results by the electrochemical measurements indicate that both the discharge capacity and the high rate discharge(HRD) ability of the alloy first increase and then decrease with the variety of quenching rate and obtain the maximum values at the special quenching rate which is changeable with the variety of Mn content. The rapid quenching significantly improves the cycle stabilities of the alloys, but it slightly impairs the activation capabilities of the alloys.     

Effects of rapid quenching on microstructures and electrochemical properties of La0.7Mg0.3Ni2.55Co0.45Bx（x=O-0.2） hydrogen storage alloy

In order to improve the electrochemical performances of La-Mg-Ni based electrode alloys with PuNi3-type structure, a trace of boron was added in La0.7Mg0.3Ni2.55Co0.45 alloy. The La0.7Mg0.3Ni2.55Co0.45Bx（a=0, 0.05, 0.1, 0.15 and 0.2） alloys were prepared by casting and rapid quenching. The electrochemical performances and microstructures of the as-cast and quenched alloys were investigated. The effects of rapid quenching on the microstructures and electrochemical performances of the above alloys were investigated. The results show that the as-cast and quenched alloys are composed of （La, Mg）Ni3 phase, LaNi5 phase and LaNi2 phase. A trace of the Ni2B phase exists in the as-cast alloys containing boron, and the Ni2B phase in the B-contained alloys nearly disappears after rapid quenching. Rapid quenching increases the amount of the LaNi2 phase in the B-free alloy, but it decreases the amount of the LaNi2 phase in the boron-containing alloys. The effects of rapid quenching on the capacities of the boron-containing and boron-free alloys are different. The capacity of the B-free alloy monotonously decreases with increasing quenching rate, whereas the capacities of the B-contained alloys have a maximum value with the change of the quenching rate. The rapid quenching can improve the stability of La-Mg-Ni based electrode alloy but lowers the discharge plateau voltage and decreases the plateau length. The effect of rapid quenching on the activation capabilities of the alloys was complicated.     

快淬纳米晶/非晶Mg2-xLaxNi (x=0~0.6)合金的电化学贮氢性能

用铸造及快淬工艺制备Mg2Ni型Mg2-xLaxNi(x=0,0.2,0.4,0.6)贮氢合金。用XRD、SEM、HRTEM分析铸态及快淬态合金的微观结构。结果发现,在快淬无La合金中没有出现非晶相,但快淬含La合金显示了以非晶相为主的结构。用DSC研究快淬合金的热稳定性,表明La的含量及快淬对非晶相的晶化温度影响很小。电化学测试结果表明,铸态合金的放电容量随La含量的增加而增加,快淬态合金的放电容量随La含量的变化有极大值。La替代Mg显著地提高了铸态及快淬态合金的循环稳定性。     

添加Si对A_2B_7型电极合金结构及电化学贮氢性能的影响(英文)

为改善La–Mg–Ni系A2B7型合金的电化学贮氢性能,在合金中添加一定量的Si元素,通过真空熔炼及退火处理的方法制备La0.8Mg0.2Ni3.3Co0.2Six(x=0-0.2)电极合金。研究Si元素的添加对合金结构及电化学贮氢性能的影响。结果表明,铸态及退火态合金均为多相结构,分别为Ce2Ni7型的(La,Mg)2Ni7相和CaCu5型的LaNi5相以及少量的残余相LaNi3。Si元素的添加没有改变合金的主相,但使得合金中的(La,Mg)2Ni7相减少而LaNi5相增加。添加Si显著地影响了合金的电化学性能。随着Si含量的增加,铸态及退火态合金的放电容量逐步降低,但循环稳定性却随着Si含量的增加而增强。此外,合金电极的高倍率放电性能、极限电流密度、氢扩散系数以及电化学交流阻抗谱的测试均表明合金的电化学动力学性能随着Si含量的增加先增加而后减小。