无钕稀土系AB,5型贮氢合金成分与低温电化学性能研究

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1、四川大学硕士学位论文无钕稀土系AB5型贮氢合金成分与低温电化学性能研究材料学专业研究生付春艳指导教师陈云贵教授本文研究了无钕稀土系AB5型低温贮氢合金中的A侧、B侧成分及非化学计量比对组织和低温电化学性能的影响，讨论了低温电化学性能的影响机制，得到了以下的研究结果：1．A侧元素、B侧元素和非化学计量比对贮氢合金低温放电容量的影响I)A侧为单一稀土的贮氢合金中，CeB5的放电容量明显高于LaB5和PrB5；二元稀土贮氢合金中，LaCeB5随Ce含量增加容量有增大的趋势，LaPrB5随Pr含量增加容量

2、存在一最大值，CePrB5随Pr含量增加容量降低；对A侧进行三元均匀设计，在所研究的范围内铈含量越高合金的容量越高；在此基础上调整Pr含量，容量存在一最大值，继续增大Ce含量，容量减小。2)均匀设计B侧成分，在所研究的范围内容量与钴含量成负相关；在此基础上调整元素含量，容量随Co含量增加存在一最小值，随灿和Mn含量分别增加有增大的趋势。3)过化学计量比的放电容量随化学计量比的增加而减小；欠化学计量比的放电容量随化学计量比的增加而增大。2．扩散系数和交换电流密度对贮氢合金低温放电容量的影响机制1)A

3、侧为单一稀土的贮氢合金中，CeB5的扩散系数远大于LaB5和PrB5合金，LaB5的扩散系数和交换电流密度均大于PrB5；CePrB5的放电过程由表面电化学反应和扩散协同控制；LaCeB5、LaPrB5和三元稀土的贮氢合金的放电过程由氢扩散控制，同时LaPrB5与交换电流密度正相关；2)B侧组元均匀设计合金的放电过程由电化学反应和扩散控制；在此基T——些型查堂堡主兰壁堡茎础上微调Co含量，放电过程由扩散控制，微调A1和Mn含量，放电过程由电化学反应控制。3)过化学和欠化学计量比贮氢合金的放电过程均

4、由电化学反应控制。3．放电PCT平台压对贮氢合金低温放电过程的影响机制1)A侧为单一稀土的贮氢合金和LaCeB5合金，扩散系数与平台压正相关；LaPrB5和CePrB5氢扩散系数与平台压无关；三元均匀设计合金的扩散系数与平台压正相关；在此基础上微调Pr含量，扩散系数与平台压正相关；微调ce含量，扩散系数与平台压没有相关性。2)B侧均匀设计合金的扩散系数与平台压不相关；在此基础上微调co和Al含量，扩散系数与平台压正相关；微调Mn含量，扩散系数与平台压不相关。3)过化学计量比贮氢合金的平台压与扩散系

5、数不相关；欠化学计量比贮氢合金的扩散系数与平台压力正相关。4．研究贮氢合金的晶格常数和晶胞体积对合金的低温电化学性能的影响，除欠化学计量比合金存在第二相外，其余都是单相结构。1)AtⅢtl为单～稀土的贮氢合金的交换电流密度与晶格常数C正相关；LaCeB5的扩散系数与晶格常数c正相关；LaPrBs的交换电流密度与晶格常数a正相关；CePrB5的扩散系数和交换电流密度与晶格常数和晶胞体积不相关；A侧三元均匀设计合金的扩散系数与晶格常数c正相关；在此基础上微调Pr含量，扩散系数与晶胞体积正相关，交换电流

6、密度与合金晶格参数C线性正相关；微调Ce含量，低温扩散系数和交换电流密度与晶格常数和晶胞体积都不相关。2)B侧均匀设计贮氢合金的扩散系数和交换电流密度与晶格常数c线性正相关；在此基础上微调Co、A1和Mn，交换电流密度和扩散系数与晶格常数和晶胞体积不相关。3)过化学计量比贮氢合金的扩散系数与晶格常数c正相关；交换电流密度与晶胞体积v正相关；欠化学计量比贮氢合金的晶格常数和晶胞体积与扩散系数和交换电流密度不相关。关键词：AB5型贮氢合金，电化学性能，低温性能，化学计量比Ⅱ四川大学硕士学位论文Rese

7、archonElementsandElectrochemiscalPerformancesofNd·freeABs-typeHydrogenStorageAlloysat-40℃MajorinMaterialsScienceCandidateforMaster：FuChunyanSupervisor：ProfessorChenYunguiInthisdissertation，theeffectsofAandB—sideelements，non—stoichiometryOilstructuresa

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