宽温型AB5储氢合金结构及其电化学性能研究
来源期刊：稀有金属2012年第2期
论文作者：倪成员 周怀营 王仲民 欧气局 马宇飞
文章页码：229 - 235
关键词：Mm(NiCoAlMn)5;合金电极;温度;电化学性能;高倍率放电;
摘 要：用高频感应熔炼法制备了Mm（NiCoAlMn）5储氢合金,采用模拟电池法测试了合金在238～323 K温度范围内的活化、放电容量和高倍率放电性能。结果表明:制备合金为典型AB5型储氢合金,303 K温度条件下吸氢量达到1.38%（质量分数）,氢化物生成焓为32.36 kJ.mol-1H2。合金电极的活化性能、放电容量和高倍率性能受温度影响显著。室温预活化可有效改善电极的低温性能,经室温预活化后合金电极在238 K最大放电容量达到336 mAh.g-1,明显高于未经室温预活化的最大放电容量25 mAh.g-1。Mm（NiCoMn）5贮氢合金电极的高倍率性能随着温度的升高先升高后降低,273和303 K温度条件下合金保持高倍率性能良好,3C放电电流密度条件下容量保持率均高于80%;238 K温度条件下合金的大电流放电性能急剧降低,1C放电电流密度条件下容量保持率仅为10%;273 K下合金电极的综合性能最佳,最大放电容量达到340 mAh.g-1,300 mA.g-1放电电流密度下的高倍率放电比率为86%。循环伏安法测试证实,在238～323 K范围内,电极的氧化峰峰值电流（IP）与扫描速度的平方根（ν1/2）之间均存在良好的线性关系,整个电极反应受氢原子扩散控制;随着温度的降低氢扩散系数急剧下降,从而导致该合金电极的低温高倍率放电性能变差。由Arrhenius公式计算出合金中的氢扩散活化能为10.56 kJ.mol-1。
倪成员1,2，周怀营1,2，王仲民2，欧气局2，马宇飞2
1. 中南大学材料科学与工程学院2. 桂林电子科技大学材料科学与工程学院
摘 要：用高频感应熔炼法制备了Mm（NiCoAlMn）5储氢合金,采用模拟电池法测试了合金在238～323 K温度范围内的活化、放电容量和高倍率放电性能。结果表明:制备合金为典型AB5型储氢合金,303 K温度条件下吸氢量达到1.38%（质量分数）,氢化物生成焓为32.36 kJ.mol-1H2。合金电极的活化性能、放电容量和高倍率性能受温度影响显著。室温预活化可有效改善电极的低温性能,经室温预活化后合金电极在238 K最大放电容量达到336 mAh.g-1,明显高于未经室温预活化的最大放电容量25 mAh.g-1。Mm（NiCoMn）5贮氢合金电极的高倍率性能随着温度的升高先升高后降低,273和303 K温度条件下合金保持高倍率性能良好,3C放电电流密度条件下容量保持率均高于80%;238 K温度条件下合金的大电流放电性能急剧降低,1C放电电流密度条件下容量保持率仅为10%;273 K下合金电极的综合性能最佳,最大放电容量达到340 mAh.g-1,300 mA.g-1放电电流密度下的高倍率放电比率为86%。循环伏安法测试证实,在238～323 K范围内,电极的氧化峰峰值电流（IP）与扫描速度的平方根（ν1/2）之间均存在良好的线性关系,整个电极反应受氢原子扩散控制;随着温度的降低氢扩散系数急剧下降,从而导致该合金电极的低温高倍率放电性能变差。由Arrhenius公式计算出合金中的氢扩散活化能为10.56 kJ.mol-1。
关键词：Mm(NiCoAlMn)5;合金电极;温度;电化学性能;高倍率放电;
