硼的添加对Ti0.26Zr0.07V0.24Mn0.1Ni0.33贮氢合金结构和电化学性能的影响

第2 9卷第 1 0期2 01 3年 l 0月

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V o 1 . 2 9 No . 1 021 1 9— 21 25

CHI NE S E J OUR NAL OF I NORG ANI C C HE MI S T RY

硼的添加对 T i 2 6 Z r n

Mn也 I N i N贮氢合金结构和电化学性能的影响李书存 1, 2赵敏寿 3焦体峰 1

1秦皇岛燕山大学环境与化学工程学院，秦皇岛 0 6 6 0 0 4 )

( 秦皇岛燕山大学亚稳材料制备技术与科学实验室，秦皇岛

0 6 6 0 0 4 )

( 中国科学院长春应用化学研究所稀土化学与物理重点实验室，长春 1 3 0 0 2 2 )摘要： T i 2 6 Z I V n 2 4 Mn 。 N i n 3 3 B = O~ 0 . 1 0 )系列合金均有 V基固溶体相和 C 1 4型 L a v e s相两相组成。添加 B可提高 T i d 2 6 Z r 0 D 7 vMn n N i㈣合金的放电容量， T i n 2 6 Z r 0 o 7 V n 2 4 MI 1 n 1 N i q 3 3 B n l合金电极在 6 0 m A g一 电流放电时的放电容量达到 4 7 6 . 7 m A h g~。 B的添加

不同程度地降低了合金的高倍率放电性能，使合金电极表面上电化学反应的电荷转移电阻 d )显著增加，交换电流密度㈣显著降低。添加 B可显著改善 T i n 2 6 z V n 2 4 Mn n。 N i o 3 3合金电极的高温放电性能， T i n 2 6 Z r 0【丌 V n M Mn n N i n 3 3 B n 合金电极在 3 4 3 K高温下其放电容量达到 5 2 5 . 6 m A h g - 。

关键词：贮氢合金：电化学性能：硼

中图分类号： O 6 1 3 . 8 . 1; T G1 3 9+ . 7

文献标识码： A

文章编号：1 0 0 1— 4 8 6 1 ( 2 0 1 3 ) 1 0— 2 1 1 9— 0 7

DOI: 1 0 . 3 9 6 9￣ . i s s n . 1 0 0 1— 4 8 6 1 . 2 0 1 3 . 0 0 . 2 7 9

Ef f e c t O f Ad d i t i o n o f Bo r o n o n S t r u c t u r e a n d El e c t r o c h e mi c a l Ch a r a c t e r i s t i c o f Ti r㈣

V0 . 2 4 Mn n 1 Ni们3 Al l o y

L I S h u— C u n 。 Z HAO Mi n— S h o u ,

J I AO T i— F e n g

f C o l l e g e o fE n v i r o n m e n t a n d C h e mi c a l E n￣n e e d n g, Y a n s h a n U n i v e r s i t y, Q i n h u a n g d a o, H e b e i 0 6 6 0 0 4, C h i n a )(眦 K e y L a b o r a t o r y o fMe t a s t bl a e Ma t e n d S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y, Y a n s h a n e Q i n h u a n g d a o, H e b e i 0 6 6 0 0 4, C h i n a )

( 3 S t t a e K e y L bo a r t a o y r o fRa r e E a r t h o n Ad v a n c e d Ma t e r i a l s a n d V a l u a b l e U t i l i z ti a o n o fR e s o u r c e s, C h a n g c h u n I n s t i t u t e fA o p p l i e d C h e m i s t y, r C h i n e s e A c a d e mi c fS o c e i n c e, C h a n g c h u n 1 3 0 0 2 2, C h i n a )

Ab s t r a c t: T h e r e s u h s s h o w t h a t a l l a l l o y s a y e c o mp o s e d o f V— b a s e d s o l i d s o l u t i o n w i t h b o d y - c e n t e r e d - c u b e( B C C )s t r u c t u r e a n d C 1 4 L a v e s p h a s e wi t h h e x a g o n a l s t uc r t u r e .T h e a d d i t i o n o f B i n c r e a s e s t h e d i s c h a r g e c a p a c i t y o f

T i n 2 6 z r Q o T V n Mn n 1 N i n 3 3 a l l o y e l e c t r o d e a n d T i n r￣ Z r o . o T V n￣ Mn o . 1 N i n 3 3 B n 1 a l l o y d e l i v e r s t h e d

i s c h a r g e c a p a c i t y o f 4 7 6 . 7mAh g一 a t d i s c h a r g e c u r r e n t o f 6 0 mA g~ . T h e a d d i t i o n o f B d e c r e a s e s t h e h i g h— r a t e d i s c h a r g e a b i l i t y o f t h e a l l o y

e l e c t r o d e i n s o me e x t e n t . EI S i n d i c a t e s t h a t a d d i t i o n o f B d e c r e a s e s t h e d y n a mi c p e fo r r ma n c e, wh i c h ma k e s t h e

c h a r g e t r a n s f e r r e s i s t a n c e d ) i n c r e a s e s a n d t h e e x c h a n g e c u r e n t d e n s i t y㈨ d e c r e a s e s ma r k e d l y . C o n s i d e r a b l ei mp r o v e me n t i n t h e h i g h— t e mp e r a t u r e d i s c h a r g e a b i l i t y i s o b s e r v e d b y a d d i t i o n o f B, a n d t h e d i s c h a r g e c a p a c i t y i s u p t o 5 2 5 . 6 mAh g - a t 3 4 3 K f o r T i Q￣ Z r o o Nn 2 4 Mn o . 1 Ni n 3 3 B n晒 a l l o y e l e c t r o d e ..

Ke y wo r d s:h y d r o g e n s t o r a g e a l l o y; e l e c t r o c h e mi c a l c h a r a c t e r i s t i c s; b o r o n

为了满足 N i/ MH电池的使用要求 .改善贮氢合金电极的初始活化困难和高倍率放电性能，人们收稿日期： 2 0 1 3— 0 1— 1 9。收修改稿日期： 2 0 1 3— 0 5— 0 3。 河北省自然科学基金 f N0 . B 2 0 1 0 0 0 1 1 3 2 )资助项目。

在合金的组成和相结构的优化[ - 2 1以及表面改性处

理等方面进行了广泛研究。其中

,通过添加元素

通讯联系人。E— m a i l: l s c 1 1 1 2 1 3@s o h u . c o n, r T e l: ( 0 ) 1 3 9 3 0 3 1 9 2 7 3, 0 3 3 5— 8 0 6 1 5 6 9

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