快淬纳米晶Mg2Ni-Cu合金的贮氢性能研究

"快淬纳米晶Mg2Ni1-xCux(x=0～0．4)合金的贮氢动力学* (2011年)" 本文详细探讨了快淬工艺在制备Mg2Ni型Mg2Ni1-xCux合金中的应用，其中x值范围为0至0.4。研究揭示了快淬处理如何影响合金的结构和储氢动力学性能。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）等技术，研究人员分析了铸态与快淬态合金的微观结构。实验使用了自动控制的Sieverts设备来测试合金的吸氢动力学，利用程控电池测试仪评估了合金的高倍率放电性能（HRD），并通过电化学工作站进行了交流阻抗谱（EIS）测量和电位阶跃后的阳极电流-时间响应曲线的计算，从而计算出氢在合金中的扩散系数（D）。 研究结果显示，快淬状态的合金形成了纳米晶结构，而且铜（Cu）替代镍（Ni）并未改变合金的Mg2Ni型主相。快淬处理显著提升了合金的储氢动力学特性，随着淬火速度的增加，合金的吸氢和放氢动力学以及HRD性能都有所提高。 Mg及Mg基合金因其高的储氢能力和低成本而备受关注，但其低的吸放氢动力学和高的热稳定性是阻碍其实用化进程的主要问题。为解决这些问题，科研人员尝试了多种方法，包括机械合金化、快淬法、高压合成、多元合金化、重力铸造、氢化物燃烧合成、添加催化剂以及表面改性等。例如，Yu等人通过机械合金化改进了Mg基合金，Kohno等人在Mg2Ni合金中添加Ni粉以改善其表面性能，Recham等人则发现添加 NbF5能显著提升MgH2的吸氢性能。 快淬纳米晶Mg2Ni1-xCux合金的研究为优化Mg基储氢材料提供了新的视角，这种合金在能源存储领域具有潜在的应用价值，特别是在提高储氢效率和动力学性能方面显示出优越性。通过深入理解快淬工艺对合金结构和性能的影响，未来有可能开发出更高效、更经济的储氢解决方案。