Mg2Ni是一种比较有发展前景的储氢材料，可以采用调整比例、元素取代以及表面的处理优化合金的综合性能。据不完全统计，人们研究了近300种重要的镁基储氢材料 。

1。4 MH/Ni电池的工作原理及研究发展

1。4。1 MH/Ni电池的工作原理

相比于镍镉电池，同样大小体积的MH/Ni电池的容量增加一倍，同时充放电循环寿命也较长。MH/Ni电池的正极为氢氧化镍(NiOOH),负极为氢(H2)和水(H2O)，电解液为6mol/L的KOH溶液。

充放电时电化学反应如下：

正极：Ni(OH)2+OH-→NiOOH+H2O+e-

负极: M+xH2O+xe-→MHx+xOH-

总反应式为：  M+xNi(OH)2→MHx+NiOH[29]

 1。4。2 MH/Ni电池的研究发展

MH/Ni电池具有很多优点，例如：充放电速度快、循环寿命长、污染小等，是一种绿色清洁能源电池。同时，在充放电时，低温条件下性能好且没有记忆效应。在当今世界能源紧缺、污染严重的状态下，MH/Ni电池能够表现出广阔的应用前景。在二十世纪九十年代，MH/Ni电池就开始了产品的规模化。而在近十年，由于MH/Ni电池应用于汽车，又再次将MH/Ni电池的研究变得火热。因为MH/Ni电池发展研究的时间较短，所占市场份额并不是特别高，但其发展的势头不减，有望在将来取代其它的非环保电池产品[30]。

目前，MH/Ni电池应用比较广泛的领域在混合动力汽车并逐渐实现了产业规模化。相比于传统汽车，新型的MH/Ni电池混合动力汽车不仅成本低，而且污染较小节能环保。一些车企也广泛使用MH/Ni电池作为汽车动力，如日本的丰田、中国的比亚迪等。

随着环境的日益恶化，世界上各个国家对于环保事业也愈加重视。MH/Ni电池作为一种无污染、高收益、耐用性强的清洁能源，受到青睐。同时，还有一些其它电池产品如锂离子电池与其抢占市场份额。因此，MH/Ni电池需要更加注重研究发展高性能、低成本的产品，提高效率和利用率，延长电池的使用寿命。

1。5 课题研究意义

在目前研究的各种储氢材料中，虽然金属氢化物是主要应用储氢材料，，但其储氢还有很多方面的要求，如高温高压。同时，由于储氢材料的储氢量不理想，在生产上的广泛应用还有一定的难度。今后的研究方向应主要集中在材料结构的纳米化、多元系合金和配位氢化物的开发领域。当前和今后相当长一段时间，发展相对缓慢的金属储氢材料，其工作重点是金属储氢材料工程勘查研究和高性能金属储氢材料结构，形态和性能之间的关系的研究。在研究的军事方面未来金属储氢材料将根据交叉融合的技术，优势互补，重点发展适合高活性金属储氢材料。通过比较上述储氢材料的储氢原理和功能可看出，进行催化复合掺杂、控制储氢材料的显微结构的研究，对于提高材料的储氢性能以及开发新型复合储氢材料都具有重要的理论和实际意义。

1。6 课题研究内容

当前，La-Mg-Ni系储氢合金是今后一个阶段主要的研究方向，但是镍氢电池还需要在技术领域进一步改进，如提高储氢性能、降低成本、提高循环稳定性及实现产业化等问题。本文以La0。85Mg0。15Ni2。75Co1。05型储氢合金为研究对象，用不同的测试条件，相同的退火温度，相同的退火时间，来确定出最佳的条件，以获得最佳的电化学性能的负极材料。

第二章 试验材料和方法

2。1 合金的成分设计及样品制备

2。1。1 合金的成分设计

根据本课题研究的内容，合金的成分设计如下：

为了能够得到综合性能较好的储氢合金，通过元素替代法，合金成分采用Mg和Co元素部分代替La和Ni元素，对于实验中不同的测试条件，将合金设定为La0。85Mg0。15Ni2。75Co1。05（C、CuO、Al2O3）。