CAJ | 학술논문

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,303K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(v1/2)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.
용고빈감응용련법제비료Mm(NiCoAlMn)5저경합금,채용모의전지법측시료합금재238～323 K온도범위내적활화、방전용량화고배솔방전성능.결과표명:제비합금위전형AB5형저경합금,303K온도조건하흡경량체도1.38％(질량분수),경화물생성함위32.36 kJ ·mol-1H2.합금전겁적활화성능、방전용량화고배솔성능수온도영향현저.실온예활화가유효개선전겁적저온성능,경실온예활화후합금전겁재238 K최대방전용량체도336 mAh·g -1,명현고우미경실온예활화적최대방전용량25 mAh·g-1.Mm(NiCoMn)5저경합금전겁적고배솔성능수착온도적승고선승고후강저,273화303 K온도조건하합금보지고배솔성능량호,3C방전전류밀도조건하용량보지솔균고우80％；238 K온도조건하합금적대전류방전성능급극강저,1C방전전류밀도조건하용량보지솔부위10％; 273 K하합금전겁적종합성능최가,최대방전용량체도340 mAh·g-1,300 mA·g-1방전전류밀도하적고배솔방전비솔위86％.순배복안법측시증실,재238～323 K범위내,전겁적양화봉봉치전류(Ip)여소묘속도적평방근(v1/2)지간균존재량호적선성관계,정개전겁반응수경원자확산공제；수착온도적강저경확산계수급극하강,종이도치해합금전겁적저온고배솔방전성능변차.유Arrhenius공식계산출합금중적경확산활화능위10.56 kJ·mol -1.