1。3。4 A2B 型储氢合金 6

1。3。5 AB3 型储氢合金 6

1。3。6 V 基固溶体型合金 7

1。4 储氢合金性能的影响因素 7

1。4。1 退火处理 7

1。4。2 化学成分 8

1。5 储氢合金作为电极材料的应用 8

1。6MH/Ni 电池的发展现状及其工作原理 9

1。6。1MH/Ni 电池发展现状 9

1。6。2MH/Ni 电池的工作原理 10

1。7 课题的研究意义和内容 12

1。7。1 研究意义 12

1。7。2 研究内容 12

第二章 实验方法及内容 13

2。1 合金成分设计及样品制备 13

2。2 合金电化学性能测试 13

2。2。1 合金电极的制备过程 13

2。2。2 开口三电极系统 14

2。2。3 活化性能和最大放电容量 15

2。2。4 循环稳定性 15

2。2。5 高倍率放电性能 16

2。2。6 线性极化和交换电流密度 16

2。2。7 交流阻抗 16

2。2。8 恒电位阶跃 17

第三章 实验结果及分析 17

3。1 相结构与组织分析 18

3。2  合金电极的电化学性能 20

3。2。1 活化性能和最大放电容量 20

3。2。2 循环稳定性 22

3。3 合金电极的动力学性能 23

3。3。1 高倍率放电性能 23

3。3。2 电化学反应阻抗与交换电流密度 25

3。3。3 极限电流密度与氢的扩散系数 26

实验总结 30

致谢 31

参考文献 32

第一章 绪论

自工业后，人类科技飞速发展，人们物质生活水平得到提高。然而人类 要想有更深远的发展和进步，必不可少的那便是能源。目前我们所依赖的主要能 源是化石燃料：煤，石油和天然气。这些能源都是不可再生能源，而且数量有限， 经过人类多年的开发与使用，已将近枯竭，无法满足人类更长久的发展。不仅如 此，这些化石能源还给地球环境带来了很大的破坏，如大气污染，酸雨，温室效 应，水污染等等。所以，迫于能源需求的压力，人类不得不寻找可再生且清洁的 新能源。

氢元素的能量密度非常高，作为新能源它没有污染，干净绿色，在高能量密 度充放电池和燃料电池领域有着很大的发展空间。氢因为其众多的优势使之被视 为最佳的化石燃料替代品。氢在氧气中燃烧时只产生水，没有其他有害气体产生， 无污染，在地球上氢元素的含量相当丰富。然而，氢能的存放非常困难，这也是 当前氢能在其应用方面所需要解决的关键性问题。在过去，氢的存放方式是先将 氢气进行压缩，然后注入到高压钢瓶中保存，但是这种方式消耗大量能量，容器 笨重并且移动不方便及安全性不高。因此，储氢材料应运而生。