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基本信息

項(xiàng)目名稱：
鈦硅摻雜對(duì)鎂鎳儲(chǔ)氫合金電化學(xué)性能的影響
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
本文探索了以機(jī)械合金化（MA）法用單質(zhì)Ti、單質(zhì)Si等對(duì)二元合金Mg50Ni50進(jìn)行摻雜的工藝對(duì)合金電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)表明：二元合金Mg50Ni50的C20/C1僅為29.1%，且?guī)讉€(gè)循環(huán)內(nèi)放電容量已降低50%以上。由此可見(jiàn)，在合金中摻雜金屬單質(zhì)Ti可以減緩合金在強(qiáng)堿溶液中的氧化速率，也可以抑制作為儲(chǔ)氫組元素Mg在充放電循環(huán)過(guò)程中的氧化，從而提高合金的循環(huán)穩(wěn)定性
詳細(xì)介紹：
近些年來(lái)，很多研究表明鎂基儲(chǔ)氫合金特別是具有高放電容量、豐富的資源儲(chǔ)備和低廉價(jià)格優(yōu)勢(shì)的非晶態(tài)鎂基儲(chǔ)氫合金對(duì)鎳氫電池來(lái)說(shuō)，是一種極有應(yīng)用前景的電池材料。但其較差的充放電循環(huán)穩(wěn)定性（幾個(gè)充放電循環(huán)后放電容量甚至降低50%以上），無(wú)法滿足新能源材料的基本要求。為了提高鎂基儲(chǔ)氫合金放電容量的穩(wěn)定性，可以利用摻雜的工藝來(lái)達(dá)到此目的。 本文探索了以機(jī)械合金化（MA）法用單質(zhì)Ti、單質(zhì)Si、單質(zhì)Ti和Si對(duì)二元合金Mg50Ni50進(jìn)行摻雜的工藝對(duì)合金電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)表明：二元合金Mg50Ni50的C20/C1僅為29.1%，且?guī)讉€(gè)循環(huán)內(nèi)放電容量已降低50%以上。在鎂基合金中摻雜單質(zhì)Ti后，其循環(huán)穩(wěn)定性大大增加，C20/C1高達(dá)82.4%。并且隨著Ti摻雜量的增加，其循環(huán)穩(wěn)定性逐步提高。由此可見(jiàn)，在合金中摻雜金屬單質(zhì)Ti可以減緩合金在強(qiáng)堿溶液中的氧化速率，也可以抑制作為儲(chǔ)氫組元素Mg在充放電循環(huán)過(guò)程中的氧化，從而提高合金的循環(huán)穩(wěn)定性。在合金中摻雜非金屬單質(zhì)Si后也很大程度上提高合金的循環(huán)穩(wěn)定性，其C12/C1達(dá)到75.0%。在合金中同時(shí)摻雜Ti和Si兩種單質(zhì)后也有類似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其C40/C1為66.52%。可見(jiàn)鈦硅摻雜工藝大幅度改良了鎂基儲(chǔ)氫合金的電化學(xué)性能，顯著提高了其循環(huán)穩(wěn)定性。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

近些年來(lái),為了應(yīng)對(duì)能源危機(jī),世界各國(guó)都在尋求新型綠色能源材料。鎂基儲(chǔ)氫合金特別是非晶態(tài)鎂基儲(chǔ)氫合金具有放電容量高、資源豐富等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是一種極具應(yīng)用前景的鎳氫電池電極材料。但其充放電循環(huán)穩(wěn)定性較差,無(wú)法滿足新能源材料基本要求,所以探索元素表面修飾法——向鎂基儲(chǔ)氫合金中摻雜鈦硅元素來(lái)減緩鎂基儲(chǔ)氫合金在強(qiáng)堿溶液中的氧化速率,從而提高鎂基儲(chǔ)氫合金的循環(huán)穩(wěn)定性。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

鎂基儲(chǔ)氫合金做成的電池容量大、效率高、無(wú)污染、價(jià)格低廉。本文提出的鈦硅摻雜法可以更好的改善鎂基儲(chǔ)氫合金的電化學(xué)性能，較大幅度的提高其放電穩(wěn)定性，符合當(dāng)今新能源材料的發(fā)展方向。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，移動(dòng)電源的需求量越來(lái)越大，尤其是對(duì)可充電電池的需求量迅速增加，鈦硅摻雜鎂基儲(chǔ)氫合金以其容量大、無(wú)污染、質(zhì)量輕、循環(huán)穩(wěn)定、價(jià)格低廉等優(yōu)越特點(diǎn)，充分滿足了新能源材料的基本要求，必將得到廣泛的應(yīng)用。

學(xué)術(shù)論文摘要

探索以機(jī)械合金化（MA）法用單質(zhì)Ti和Si對(duì)二元合金Mg50Ni50進(jìn)行摻雜的工藝對(duì)合金電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性的影響.用Ti和Si摻雜后的合金C20/C1高達(dá)82.4%，而Mg50Ni50 的C20/C1僅為29.1%，實(shí)驗(yàn)表明在合金中摻雜Ti和Si能顯著提高合金的充放電循環(huán)穩(wěn)定性.

獲獎(jiǎng)情況

無(wú)

鑒定結(jié)果

由于時(shí)間原因未來(lái)得及鑒定

參考文獻(xiàn)

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同類課題研究水平概述

近些年，我國(guó)鎂鎳電池的發(fā)展速度很快，得到了國(guó)家高技術(shù)“863計(jì)劃”的大力支持，其發(fā)展進(jìn)程得到進(jìn)一步推動(dòng)，到目前為止已經(jīng)建立了幾家具有產(chǎn)業(yè)規(guī)模的示范線；但在大批量生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)品的均勻性和穩(wěn)定性等性能同日本相比，還有一定的差距。并且隨著對(duì)鎂基儲(chǔ)氫合金要求的日益提高，容量高、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低廉的鎂基儲(chǔ)氫合金的開(kāi)發(fā)制約了鎂鎳儲(chǔ)氫合金的發(fā)展，為了解決好其中的矛盾，必須對(duì)鎂鎳儲(chǔ)氫合金進(jìn)行深入細(xì)致的探究工作。
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