Page 128 - Thesis_Oprysk_Volodymyr

123

Найвища розрядна ємність спостерігалася для PrY 2Ni 8Mn (371 мА·год/г), що

є одним з найкращих показників для фаз АВ 3 без Mg. Наступними йдуть зразки

NdY 2Ni 8Mn (352 мА·год/г) та PrNdYNi 8Mn (350 мА·год/г). Такий приріст розрядної

ємності можна пояснити розширенням кристалічної ґратки при заміщенні Mn, що

збільшує розміри міжвузлових пустот, сприятливих для інтеркаляції H.

Усі сполуки демонструють характерне зниження ємності при тривалому

циклуванні, але тенденції такої деградації дещо відрізняються. Потрійні сполуки

демонструють помірну початкову ємність, а потім поступову стабілізацію, тоді як

фази, заміщені Mn, демонструють виражений максимум ємності, а потім більш

значну деградацію. Збереження ємності на 50-му циклі варіюється від 45% до 83%.

Примітно, що LaNdYNi 9 демонструє виняткову стабільність (S 50 = 83%), тоді як Mn-

заміщені сполуки загалом демонструють нижче збереження ємності (S 50 в межах

45-73%), незважаючи на їх вищу максимальну розрядну ємність.

Серед сполук, які не містять Mn, сплави з додаванням La характеризуються

підвищеною ємністю та стабільністю порівняно з аналогічними матеріалами на

основі Pr і Nd. Такий результат узгоджується з явищем лантаноїдного стиснення,

що спричиняє зменшення розміру елементарної комірки та об’ємів пустот. Змішані

рідкісноземельні склади (LaPrYNi 9, PrNdYNi 9, LaNdYNi 9) демонструють проміжну

поведінку, що свідчить про усереднення електрохімічних властивостей за складом.

Після 50-ти циклів заряду-розряду NdY 2Ni 8Mn та PrY 2Ni 8Mn зберігають

найвищі абсолютні значення (258 та 254 мА·год/г відповідно), що свідчить про те,

що навіть за умов нижчого відсотка збереження ємності фази з легуванням Mn

зберігають перевагу щодо практичної ємності після тривалого циклування.

Вивчення поведінки вибраних ІМС під час високошвидкісного розряду

показало суттєвий вплив Mn на кінетичні властивості матеріалів, як підтверджено

графіком HRD (рис. 4.21). Сплав PrNdYNi 9 характеризується високою швидкісною

продуктивністю, зберігаючи ~80% ємності при густині струму 1000 мА/г, в

результаті синергетичного ефекту змішаних РЗМ. Водночас, легування Mn

призводить до значної деградації розрядної ємності в режимі високих струмів.

Отримані результати свідчать про існування конкуруючих ефектів введення Mn: з