王艳芝,谌新艳,赵敏寿

(燕山大学环境与化学工程学院,河北省应用化学重点实验室,河北秦皇岛 066004)

TiV1.1Mn0.9Ni0.5+20%ZrCr2储氢复合材料的循环稳定性

王艳芝,谌新艳,赵敏寿

(燕山大学环境与化学工程学院,河北省应用化学重点实验室,河北秦皇岛 066004)

用两步电弧熔炼法制备储氢复合合金材料 TiV1.1Mn0.9Ni0.5+20%ZrCr2,用XRD、能谱(EDS)、电感耦合等离子体-光学发射光谱(ICP-OES)和SEM分析研究储氢复合合金材料电极的微观结构、循环稳定性和协同效应。复合合金具有与母体合金相同的双相结构;复合合金电极的最大放电容量存在协同效应,在任何一次循环时,实际放电容量均有明显的协同效应;母体合金电极第15次循环的容量保持率仅为5.84%,复合合金电极第15次和第80次循环的容量保持率分别为96.22%和68.72%,原因可能是ZrCr2合金的添加能提高合金电极在KOH溶液中抗腐蚀、抗氧化和抗粉化的能力。

MH/Ni电池; 钛钒基固溶体; 储氢复合合金材料; 协同效应

MH/Ni电池是混合电动车(HEV)理想的电源。储氢合金是MH/Ni电池的负极材料[1],与Laves相相关的钛钒基体心立方结构(BCC)固溶体型合金,被认为是很有前途的储氢材料。Ti-V-Cr和Ti-V-Mn两种固溶体合金,在40℃时的有效储氢质量分数为2.2%,并具有良好的活化行为和动力学性能,有望用作高容量MH/Ni电池的负极材料[2]。钒基固溶体合金虽然理论电化学储氢容量很高,但其本身在强碱性溶液中并没有电催化活性,且在强碱性溶液中易腐蚀,导致电极的电化学性能迅速恶化。钒基固溶体的晶界上析出电催化活性良好的Laves相以后,能改善合金的综合电化学性能[3]。……