新能源汽车电池用无镁储氢合金的制备与性能研究
2021-11-14程丽群左付山
无机盐工业 2021年11期
关键词:扩散系数
程丽群,左付山
(1.南京交通职业技术学院,江苏南京211188;2.南京林业大学)
储氢合金作为电池负极材料,在电动汽车、混合动力车辆和高功率应用等领域有着较为广泛的应用,这主要是因为储氢合金用于电池时具有储氢能力强、循环寿命性能优异等特性[1],在使用过程中可以将化学能转换为机械能或热能[2]。尤其是随着近年来节能环保意识的提高和新能源汽车的推广,储氢合金作为环境友好型镍氢电池负极材料迎来了巨大发展机遇。虽然La-Mg-Ni等稀土系储氢合金具有放电容量较高、易活化和室温具备良好的吸/放氢平台等优点[3],但是存在循环稳定性较差、工业生产过程中Mg易于挥发和产生粉尘而带来危险等问题[4],开发出高容量和良好循环稳定性的无镁储氢合金成为了镍氢电池大规模推广应用的关键。目前,无镁A2B7型储氢合金A端稀土元素成分优化可以提升储氢合金的电化学性能,但是关于具有相似外层电子排列的Y和La替代Mg元素对储氢合金微观结构和电化学性能的影响规律鲜有报道[5-7]。本文考察了不同物质的量比的无镁Y1-xLaxNi3.25Al0.15Mn0.15储氢合金的微观结构和电化学性能,以期开发出高容量无Mg储氢合金并推动其在新能源汽车电池负极材料等领域的应用。
1 实验材料与方法
1.1 实验材料与仪器
实 验 材 料:99.96% Y、99.96% La、99.96% Ni、99.96%Al和99.95%Mn(均为质量分数);高纯氩气(体积分数99.99%),高纯Ni粉(质量分数99.92%)。
实验仪器:DHL-1250型真空电弧熔炼炉;ZK800-Y/2.5-Q/Q-2真空加热炉;FW-4A型粉末压片机;DN-25型点焊机;锐影(Empyrean)X射线衍射仪;……
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