Investigation on Chemical Preparation and Electrochemical Properties of RE-Mg-Ni Hydrogen Storage Electrode Alloys

Investigation on Chemical Preparation and Electrochemical Properties of RE-Mg-Ni Hydrogen Storage Electrode Alloys

In this paper, sorts of hydrogen alloys have been extensively reviewed and analyzed, and on this basis, 

the RE-Mg-Ni hydrogen storage electrode alloys were selected as the subject of this study. The study aimed to improve 

the overall electrochemical properties of the alloys, Special shape NdFeB magnets  emphasizing to optimize the lanthanum side which was 

seldom studied.The lanthanum of La0.7Mg0.3Ni3.5 and La0.7Mg0.3Ni2.65Co0.75 Mn0.1 alloys were substituted 

by cerium, praseodymium and neodymium, respectively and the La0.7-xMxMg0.3Ni3.5 and La0.7-xMxMg0.3Ni2.65Co0.75Mn0.1 （M=Ce、 Pr and Nd） alloys were prepared. We systematically studied 

the overall electrochemical properties of the alloys and gained some useful clues to improve the overall 

electrochemical properties of the alloys. The phase structures, microcosmic form the alloys were studied 

by XRD, SEM. The changes of the electrochemical properties of the La0.2Nd0.5Mg0.3Ni2.65Co0.75Mn0.1 alloys

 were studied when they were packed and kept in different ways, for exploring a simple and viable conservation 

method of the alloys.The La0.7-xMxMg0.3Ni3.5 and La0.7-xMxMg0.3Ni2.65Co0.75Mn0.1 were studied and the result showed that: different elemental substitutions 

and different substituted amount affect the discharge capacity, the activity number and the rate of capacity

 decay of the alloys. When La was substituted by Ce, Special shape NdFeB magnets activity number of alloys was decreased, cyclic stability 

of alloy electrodes was effectively improved and discharge capacity was decreased. When substituted by Pr, 

activity number of alloys was almost not changed and the cyclic stability of the alloy electrodes decreased, 

discharge capacity of the alloys can be increased to the peak when x equals 0.4. When substituted by Nd, 

activity number of alloys was almost not changed, cyclic stability of alloy electrodes was effectively 

improved and discharge capacity was increased. The La0.3Pr0.4Mg0.3Ni3.5 and La0.2Nd0.5Mg0.3Ni2.65Co0.75 

Mn0.1 had better comprehensive electrochemical properties compared with other hydrogen storage alloys studied 

in this paper.The activity number of the alloys were eleven and eight, and the maximum discharge capacity were 

238mA·h·g-1 and 251mA·h·g-1, respectively. The rate of capacity decay of La0.3Pr0.4Mg0.3Ni3.5 alloy was 12.6% after 100 cycles. 

The rate of capacity decay of La0.2Nd0.5Mg0.3Ni2.65Co0.75Mn0.1 was 5.6% after 150 cycles. 

Structure analyses showed that the main phases of alloys were MgNi2 and LaNi5 phases that had the 

close connection with the charge discharge capacity of the alloys. LaCo5 phase and LaCo3 phase content 

increased with increasing Co content. The Lao.2Ndo.5Mgo.3Ni2.65Coo.75 Mn0.1 also had Nd2Ni14 phase 

and La4Co3 phase which may improve the cyclic stability of the alloy; Ni6Mn8 phase may increase the discharge

 capacity of the alloys.The sample sealing method of the alloys was experimental explored. The alloy encapsulated

 and conserved for about a week showed the same properties Special shape NdFeB magnets  as the alloy which was just made. So it was a simple, 

effective and cheap consrvation method to seal and kept hydrogen storage electrode alloys in vacuum bags. 

While the alloy was kept not in vacuum bag, the longger placed, the worse the cyclic stability of the alloys. 

The placed alloys had the Nd2O3 phase, Ni phase, La（OH）3 phase and Ni（OH）2 phase. The microcosmic form of the alloys was not the single figure. 更多还原