機械合金化法制備Mg-,2-Ni基儲氫合金的研究.pdf

1、本文采用機械合金化法，以Mg、Ni、Zr、Al粉為原料制備Mg<,2>Ni基儲氫合金。文中詳細考察了機械合金化法制備Mg<,2>Ni儲氫合金的制備工藝，分析了球磨過程中球磨介質(zhì)、轉(zhuǎn)速、球料比以及球磨時間等因素對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和性能的影響。運用X射線衍射分析(XRD)、掃描電鏡分析(SEM)、電化學測試儀(ET)等研究了Mg<,2>Ni合金的相結(jié)構(gòu)、微觀形貌、粒度分布和電化學性能；研究了鎳氫負極材料的制備工藝(基體、導(dǎo)電劑種類、制片壓力)對負極

2、片電化學性能的影響；對Mg<,2>Ni合金進行元素替代，制備了放電容量高、循環(huán)性能好、充放電穩(wěn)定的Mg<,2>Ni系儲氫合金。研究結(jié)果如下： (1)對球磨工藝的研究表明Mg<,2>Ni合金的最佳制備工藝為：氬氣作為球磨保護氣氛，在每次充放氣體3 min，反復(fù)6次；采用密度大的不銹鋼球作為球磨介質(zhì)；轉(zhuǎn)速和球料比的增大有利于合金化的進程，在球磨機轉(zhuǎn)速為400r/min和球料比為40：1時，合金的非晶化進程較好；在球磨54h后，經(jīng)XR

3、D，SEM及粒度分析表明Mg<,2>Ni合金粉的粒度達到最小，分布均勻，經(jīng)Scherrer方程計算其粒度最小可達到11.95 nm。通過球磨時間對Mg<,2>Ni合金電化性能的影響研究得出：其首次循環(huán)放電容量可以達到56.98mAh/g。 (2)對負極材料的制備工藝(基體、導(dǎo)電劑種類、制片壓力)研究表明，負極片的最佳制備工藝為：泡沫鎳為基體、Ni粉為導(dǎo)電劑、制片壓力為25 MPa。 (3)選用zr和Al元素對Mg<,2>