Page 101 - Thesis_Oprysk_Volodymyr

96

Електроди на основі сплавів з низьким вмістом Mg (La 2,5Mg 0,5Ni 9-xCo x,

x = 0; 1), продемонстрували відносно невисокі значення розрядної ємності,

зокрема, 182 мА∙год/г для варіанту без Co та 192 мА∙год/г для Co-вмісного аналогу.

Обмежена воденьсорбційна ємність цих матеріалів може бути зумовлена

недостатнім вмістом Mg в сплаві. Обидва склади досягли своєї максимальної

розрядної ємності на 2-му циклі заряду/розряду, що свідчить про швидку початкову

активацію. Згодом ємність зазнає постійного монотонного зниження, досягнувши

значень 76,7% та 67,3% від максимальної на 50-му циклі для La 2,5Mg 0,5Ni 9 та

La 2,5Mg 0,5Ni 8Co відповідно (рис. 4.5а). Така деградаційна поведінка характерна для

сплавів, багатих на La, де утворення продуктів корозії (наприклад, La(OH) 3) на межі

електрод/електроліт поступово зменшує кількість активного матеріалу і блокує

шляхи дифузії водню.

Група сплавів із частковим заміщенням La на Y продемонструвала суттєво

покращені електрохімічні характеристики, які систематично залежать від ступеня

заміщення. Аналіз даної серії дозволяє оцінити вплив ітрію як на розрядну ємність,

так і на циклічну стабільність електродного матеріалу.

Сплави La 2Y 0,5Mg 0,5Ni 9-xCo x (x = 0; 1), що містять найнижчий вміст Y в цій

серії, досягли максимальної ємності приблизно 294-329 мА∙год/г на 2-му циклі, що

є суттєвим покращенням порівняно з аналогами La 2,5Mg 0,5Ni 9-xCo x. Однак ці сплави

не продемонстрували задовільної циклічної стабільності зі значеннями S 50 в межах

58-60%, що вказує на те, що обмежений вміст Y не має суттєвого впливу на

покращення циклічної стійкості ємності. Подальше збільшення кількості Y в серію

La 1,5YMgNi 9-xCo x (x = 0; 1), призвело до помітного покращення обох показників:

розрядна ємність досягла 362-370 мА∙год/г, а циклічна стабільність покращилася до

S 50 ≈ 66-71% (рис. 4.5б). Це покращення можна пояснити синергетичним ефектом

оптимізованого співвідношення La/Y, де Y забезпечує покращену пасивацію

поверхні шляхом утворення Y 2O 3, і обмежує механічну деградацію електроду.

Зразки із серії La 2MgNi 9-xCo x (x = 0 – 3) характеризуються максимальною

розрядною ємністю 397-399 мА∙год/г, що є найвищими значеннями, досягнутими у

всій досліджуваній серії, та наближається до теоретичної ємності для цього класу