具可变价态稀土氧化物对Mg2Ni合金储氢性能的催化作用

摘要：

采用球磨法制备Mg2Ni-Ni-5％RExOy(CeO2,Nd2O3,Tb4O7)复合材料.通过XRD,SEM,面扫描能谱分析,电化学及动力学测试系统研究材料的组织及储氢性能.结果 表明:添加稀土氧化物后复合材料的结晶程度降低,稀土氧化物催化剂在合金表面分布均匀.复合材料的最大放电容量明显提高,含Tb4O7样品室温下最大放电容量达871mAh·g-1,且具有较高循环稳定性.CeO2及Tb4 O7催化剂可有效提高合金电极表面电荷转移能力,增大氢原子在合金内部的传输速率.稀土氧化物催化剂还可提高复合材料的气态吸氢容量,其中含Tb4 O7样品的吸氢量最高,在250℃时吸氢量达到2.02％(质量分数),但在较低温度时吸氢速率稍慢.稀土氧化物的催化作用主要与稀土离子的变价特性有关,离子的易变价性越强,则催化活性越高.催化活性由大到小的顺序为Tb4O7＞CeO2 ＞Nd2O3.

关键词：稀土氧化物、Mg2Ni合金、电化学性能、动力学性能、催化作用

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分类号：TG139.7(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51962028,51501095;内蒙古自然科学基金2017MSLH0516,2017MSLH0519,2017BS0504;内蒙古科技大学创新基金-优秀青年科学基金2018YQL02

在线出版日期：2019-11-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：90-96