合金V40Zr5Ti30Cr10Ni15Mox（x=0、2、4、6）的组织结构及电化学性能研究.pdfVIP

同艳维 等 ：合金 V。zr。TiCr。NiMo(z一0、2、4、6)的组织结构及 电化学性能研究 文章编号 ：100卜9731(2013)19-2833—03 合金 V40Zr5Ti3oCr1oNi15Moz(一0、2、4、6)的 组织结构及 电化学性能研究 同艳维 ，高家诚 ，邓 刚 ，张雪峰。，方 民宪 (1．重庆大学 材料科学与工程学院，重庆 400045；2．攀枝花学院 材料科学与工程学院，四JII攀枝花 617000) 摘 要： 研 究了合金 V40Zr5Ti3。Cr1。Ni15Mo (z一0、 2 实 验 2、4和 6)的相结构及 电化学性能。结果表 明，所有合 金均 由BCC结构 的 V基 固溶体 主相 和 C14型 Laves 2．1 合金粉和 电极的制备 相组成。电化学测试 结果表明，合金的放 电容量随着 合金试样均 由纯度为 99．9 的金属按化学计量 Mo含量的增加先增大后减小。在 z一2时，合金具有 比配料 ，采用真空非 自耗 电弧熔炼炉，将合金置于循环 最大的放 电容量 408．3mAh／g，20次循环后容量保持 水冷却保护 的 Cu坩埚 内，在氩气氛围下真空 电弧熔 率为 83．2 。合金的高倍率放电性能随着Mo含量和 炼而成。为了保证合金成分和组织 的均匀性 ，对合金 电流密度的增加而降低 ，z一2时，合金 的倍率放 电性 样品进行 5次翻转熔炼。最后 ，将熔炼 的合金采用氢 能最好 。 化破碎 ，再取出经机械破碎 ，研磨至 300目，然后用于 关键词 ： V基 固溶体合金 ；Mo元素 ；组织结构 ；电化 物理性能测试和电极制备。 学性能 2．2 XRD、显微组织分析 中图分类号 ： TG146 文献标识码 ：A 将铸态合金一部分经过氢化粉碎后 ，再用玛瑙研 DoI：10．3969／i．issn．1001-9731．2013．19．020 钵研制成 300目以下 。在 D／max一2500／pc型 X射线 衍射仪上采用 CuKa靶对合金的晶体结构进行分析 ， 1 引 言 扫描角度 2O～90。，扫描速率为 0．04。／s，并利用 Jade一5 V 基 固溶 体 型贮 氢 合金 由于具 有 高贮 氢 量 计算 晶胞参数 ；一部分经切割、抛光腐蚀后 (采用腐蚀 (3．8 )、能在一般环境下可逆吸放氢 、且氢在合金 中 溶液为V(HF)：V(HC1)： (C2H OH)一1：1：8)， 扩散快等特性 ，被认为是非常有前途的Ni／MH 电池 观察合金的显微组织。 的负极材料。但是该类合金电极在充放电过程中易粉 2．3 电化学性能测试 化及 V 的溶解 ，导致循环性能不是很好_1]。研究人员 合金电极 电化学性能测试采用开 口三电极法进行 。 为了改善合金 的综合 电化学性 能 ，利用 多元 合金 将制备好的合金粉与羟基镍粉按质量 比为 1：3混合均 化 ]、热处理 ]、表面改性_8等方法对合金 电极进行 匀 ，在 10MPa的压强下压制在泡沫镍片上 。压样直径 优化 ，取得了一定 的成果 。通过多元合金化 的改性研 为 10mm，作为负极 ，正极采用烧结 Ni(OH)。／NiOOH、 究，合金 的综合 电化学性能有 了很大 的提高，文献[9— Hg／HgO电极作为参 比电极 。电解液采用 7mol／L的 11]研究了Ti—Cr—A(A—V、Mo和其它过渡族金属)合 KOH溶液。充放 电循环性能测试采用武汉金诺 LAND 金的贮氢性能和 电化学性能。李书存等 研究了不 测试系统，充 电流密度为 100mA／g，恒流充 电7h