Page 123 - Thesis_Oprysk_Volodymyr

118

Максимальна розрядна ємність демонструє немонотонну залежність від

вмісту Co, яка більше корелює з синергією Ni-Co, ніж з розподілом фаз. Вона різко

зростає зі 172 мА∙год/г для Nd 2MgNi 9 до 248 мА∙год/г для Nd 2MgNi 6Co 3, потім до

289 мА∙год/г для Nd 2MgNi 4,5Co 4,5, досягаючи максимуму 297 мА∙год/г для

Nd 2MgNi 3Co 6. Це збільшення відображає корисну модифікацію кобальтом енергії

зв'язку метал-водень та оптимізацію характеристик тиску плато для

електрохімічної доступності. Багаті на Co електроди швидко активуються

(протягом 3-5 циклів) і забезпечують значну ємність з першого циклу. Однак повне

виключення нікелю (у випадку Nd 2MgCo 9) призводить до різкого падіння ємності

до 67 мА∙год/г, незважаючи на досягнення майже однофазного складу (~95 мас.%

AB 3). Цей результат демонструє, що Ni відіграє важливу роль в електрохімічних

реакціях абсорбції-десорбції водню.

Зберігаючи тенденції, циклічна стійкість має обернену залежність від

максимальної ємності. Вихідний сплав Nd 2MgNi 9 зберігає 89% ємності після 50

циклів, знижуючись до 76% для Nd 2MgNi 6Co 3, 65% для Nd 2MgNi 4,5Co 4,5 та 69% для

Nd 2MgNi 3Co 6. Nd 2MgCo 9 демонструє відносно хороше збереження ємності на рівні

85%. Слід зазначити, що даний показник визначається переважно кінетичними

обмеженнями та низькою концентрацією водню під час електрохімічного

гідрування, а не внутрішньою стабільністю матеріалу. Експериментальні

результати засвідчують, що співвідношення Ni:Co 1:1 та 1:2 забезпечують

прийнятний компроміс між ємністю та стабільністю системи.

4.4. Структура та воденьсорбційні властивості сплавів RxY3-xNi9-yMny [200]

4.4.1. Фазово-структурні дослідження сплавів RxY3-xNi9-yMny

Враховуючи перспективні електрохімічні характеристики та характеристики

зберігання водню сплавів типу AB 3, заміщених Y, про які повідомлялося в
попередніх дослідженнях, зокрема й нашого відділу [198, 199], а також те, що

включення Y забезпечує підвищену фазову стабільність та покращену циклічну
довговічність, було варто дослідити повністю безмагнієві фази AB 3. Синтез таких

інтерметалідів пропонує значні практичні переваги: електродугове плавлення, а не