无镁超点阵结构A2B7型La1-xYxNi3.25Mn0.15Al0.1合金的储氢和电化学性能

摘要 采用真空电弧熔炼和热处理（950℃×10 h）方法制备了新型无镁超点阵结构A2B7型La1-xYxNi3.25Mn0.15Al0.1（x=0，0.25，0.50，0.67，0.75，0.85，1.00）退火合金，研究了A端稀土Y元素对退火合金微观组织结构、储氢行为及电化学性能的影响.结果表明，退火合金微观组织的主相均由Ce2Ni7型结构组成，随稀土Y含量x增大，Ce2Ni7型主相丰度呈先增加后减小的规律，同时Ce2Ni7型主相的晶胞体积V逐渐减小.气体储氢时，x=0~0.25合金无压力-组成-温度（PCT）曲线平台且易形成氢致非晶化；当x≥0.50时，合金能有效抑制储氢时的氢致非晶化倾向且具有明显的吸/放氢平台特征，吸氢平台压范围为0.026~0.097 MPa，最大储氢量为1.418%~1.48%（质量分数），储氢性能得到极大改善.电化学测试结果表明，x=0.50~0.85的合金具有较高的电化学放电容量（350.4~381 mA·h/g），经100次充放电循环后容量保持率S100=52%~85%，其中稀土Y含量x=0.67~0.75时的合金具有良好的储氢性能及较好的综合电化学性能.合金电极的高倍率放电性能HRD900=64.5%~85.7%，氢原子在合金体相中的扩散是电极反应动力学过程的控制步骤