《掺杂CeO2与Ni对Mg2Ni储氢合金的结构与电化学性能的影响》范文

《掺杂CeO2与Ni对Mg2Ni储氢合金的结构与电化学性
能的影响》篇一
一、引言
储氢合金作为氢能应用领域的关键材料，具有较高的能量密度和快速充放电性能，受到科研工作者的广泛关注。

其中，Mg2Ni合金作为新型的储氢材料，具有高容量、低成本的优点。

然而，为了进一步优化其性能，人们开始探索掺杂其他元素如CeO2和Ni的方法。

本文将研究掺杂CeO2与Ni对Mg2Ni储氢合金的结构和电化学性能的影响。

二、掺杂实验及方法
在本次研究中，我们通过高纯度元素制备了掺杂不同比例CeO2和Ni的Mg2Ni储氢合金。

实验过程中，采用溶胶凝胶法将掺杂元素均匀地分布在Mg2Ni合金中。

为了观察合金的结构变化和电化学性能，我们进行了X射线衍射（XRD）分析、扫描电子显微镜（SEM）观察以及电化学测试。

三、结构分析
（一）XRD分析
XRD结果显示，随着CeO2和Ni的掺杂，Mg2Ni合金的晶格参数发生了一定程度的变化。

CeO2的掺入导致晶格扩大，而Ni的掺入则使得晶格参数更为密集。

这一结果表明，掺杂元素对合金的晶体结构产生了显著影响。

（二）SEM观察
SEM观察表明，掺杂后合金的微观结构变得更加均匀，颗粒大小更加一致。

CeO2的引入使得颗粒表面出现了一些细小的氧化物颗粒，而Ni的掺入则使得颗粒间连接更为紧密。

四、电化学性能分析
（一）充放电性能
电化学测试结果表明，掺杂CeO2和Ni后，Mg2Ni储氢合金的充放电性能得到了显著提高。

在充放电过程中，合金的极化现象得到了明显改善，充放电容量也有所增加。

其中，适量的CeO2掺杂能进一步提高充放电循环稳定性。

（二）高倍率放电能力
此外，我们还在高倍率条件下对掺杂后的合金进行了放电能力测试。

结果表明，经过适当的CeO2和Ni掺杂后，合金的高倍率放电能力得到了显著提高。

这为Mg2Ni储氢合金在新能源汽车等高功率需求领域的应用提供了有力支持。

五、结论
本研究通过实验验证了掺杂CeO2与Ni对Mg2Ni储氢合金的结构与电化学性能的影响。

结果表明，适量的CeO2和Ni掺杂能够优化合金的晶体结构和微观结构，提高充放电性能和高倍率放电能力。

因此，对于进一步提高Mg2Ni储氢合金的电化学性能和循环稳定性具有重要的实际应用价值。

在未来的研究中，我们还可以进一步探讨其他元素的掺杂效果及其与储氢性能之间的关系，为氢能领域的发展提供更多理论依据和技术支持。