混合稀土对a2b7型储氢合金结构和电化学性能的影响

采用感应熔炼方法制备了a2b7型la0.83-0.5x（pr0.1nd0.1sm0.1gd0.2）xmg0.17ni3.1co0.3al0.1（x=0~1.66）储氢合金，并在he+ar气氛和1173k下进行退火处理。通过x射线衍射（xrd）、扫描电子显微镜（sem）和电化学方法，研究了混合稀土（pr，nd，sm，gd）替代la元素对合金物相结构和电化学性能的影响。合金相结构分析表明，混合稀土含量对合金组成和相结构有重要的影响，随混合稀土含量x的增加，合金中主相a2b7型（2h-ce2ni7型+3r-gd2co7型）相丰度逐渐增多，其中2h-ce2ni7型相丰度先增多后减少，3r-gd2co7型相丰度则逐渐增加，主相晶胞参数随x增加而减小。电化学结果表明，随混合稀土含量增加，放氢平台压逐渐升高，合金电极的最大放电容量和循环稳定性均呈先增大后减小的规律，其中x=0.4合金电极具有最高的电化学放电容量（389.8mah·g-1）和最佳的循环寿命（s100=91.30%）；合金电极的高倍率放电性能（hrd）则随x的增加获得显著提高。适量的混合稀土替代量可显著改善合金电极的综合电化学性能。