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《在不同時間下表面電鍍聚苯胺對稀土-鎂-鎳基貯氫合金電化學性能的影響》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、在不同時間下表面電鍍聚苯胺對稀土-鎂-鎳基貯氫合金電化學性能的影響摘要:本文研究了在不同時間下表面電鍍聚苯胺對稀土-鎂-鎳基(La-Mg-Ni基)貯氫合金電化學性能的影響。通過本次實驗及數(shù)據(jù)得出最佳條件為:在電鍍時間為1.5min,電壓為2V時,La-Mg-Ni基貯氫合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性得以較大的提高。關鍵詞:稀土-鎂-鎳基貯氫合金;電鍍;聚苯胺;不同時間Studyingonelectrochemicalpropertiesofrareearth-magnesium-ni-basedhydrogenstoragealloybyelectroplatingpol
2、yanilineunderthesurfaceindifferenttimeAbstract:Studyingonelectrochemicalpropertiesofrareearth-magnesium-ni-basedhydrogenstoragealloybyelectroplatingpolyanilineunderthesurfaceindifferenttime.Weobtainthebestresultthroughtheexperimentanddata:La-Mg-Nibaseofhydrogenstoragealloyelectrodec
3、yclestabilitycangreatlyimproveinelectroplatingtimefor150minandvoltagefor2V.Keywords:Rareearth-magnesium-ni-basedhydrogenstoragealloy,electroplate,polyaniline,differenttime.1.引言金屬氫化物/鎳(Ni/MH)電池是以貯氫合金作為負極材料的新型二次電池,具有能量密度高、耐過充/放電性能好、對環(huán)境無污染等優(yōu)點,因而特別適用于輕質、小型、便攜式電子設備。但是目前市場上流通的AB5型合金負極材料的電
4、化學容量只有320~330mAh/g,已經(jīng)接近于其理論容量,進一步提高的潛力有限,在一定程度上限制了Ni/MH電池的發(fā)展,因此開發(fā)高容量的儲氫合金已經(jīng)成為目前極具發(fā)展前景的熱點課題之一。近年來,通過查閱文獻以及前期的研究發(fā)現(xiàn),稀土-鎂-鎳基貯氫合金具有較高的電化學容量,可以達到約400mAh/g,但是此類合金也具有其自身的缺陷,壽命較短即循環(huán)穩(wěn)定性較差,不能滿足實際需要。通過我們研究發(fā)現(xiàn),在合金表面電鍍聚苯胺可以提高合金本身的循環(huán)穩(wěn)定性,從而得到性能更加良好的Ni/MH電池。事實上聚苯胺的熔析和行程是很難進行的,我們通過電化學鍍覆方法將單體聚苯胺鍍覆在AB3型
5、貯氫合金表面,并且將在下文中研究AB3型稀土-鎂-鎳基貯氫合金電化學性能的改變。2材料與方法2.1原料苯胺、濃度為98%的濃硫酸、蒸餾水、稀土-鎂-鎳基貯氫合金、鎳粉。2.2試驗方法2.2.1制作工藝配制苯胺與蒸餾水的體積比為1:100的苯胺溶液,向其中逐滴滴加濃度為98%的濃硫酸直到變?yōu)槌吻宓闹行匀芤簽橹?。將配制好的鍍液倒入鍍液槽中,將合金粉置于鍍液中進行電鍍,電鍍電壓設置為2V,共電鍍五份合金,電鍍時間分別為1min,1.5min,2min,2.5min,3min.將合金粉在烘箱中烘干約3小時,每次稱量合金粉約0.1500g鎳粉約0.7500g,研磨將兩者
6、混合,壓片制成合金負極。然后與正極組裝成電池進行測試,測試工作在DC一5電池性能檢測儀上進行。2.2.2Ni/MH電池的性能測試2.2.2.1電池的活化測定活化是Ni/MH電池化成的第一關,主要是使貯氫合金經(jīng)物理充氫后具有電化學活性,也直接影響電池的性能。2.2.2.2電池的倍率測定高倍率放電能力主要由合金電極表面電荷的轉移阻力和氫在合金體內的擴散速率所決定。合金電極的高倍率放電性能(HRD)可以用下式來表示:HRD(%)=Cd/C60其中,Cd是各電流密度下的放電容量,C60是9mA/g電流密度下的放電容量。2.2.2.3電池的荷電測定電池還有多少電量,又稱
7、剩余電量,常取其與額定容量或實際容量的比值,稱荷電程度。合金電極的自放電性能可由荷電保持率(CR)來表示,其可以通過下式得出:CR=2Cb/(Ca+Cc)其中,Cb為合金電極完全充電后放置24h后的放電容量;Ca為測定Cb前一充/放電循環(huán)周期的放電容量,Cc為后一充/放電循環(huán)周期的放電容量。2.2.2.4電池的壽命測定通過觀察電池在一定放電循環(huán)周期后的放電容量來判斷電池的壽命長短。本次試驗共進行了200次循環(huán)。3結果與分析Fig.1.部分覆蓋在AB3型貯氫合金表面的聚苯胺的掃描電鏡圖像3.1電池的活化分析本實驗采用不同時間下對稀土-鎂-鎳基貯氫合金表面進行聚苯
8、胺電化學鍍覆,并將其與鎳粉混合制成Ni